JP3775589B2 - 磁気転写装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写情報に対応したパターンが形成されたマスター担体から磁気記録部を有するスレーブ媒体へ磁気転写する磁気転写装置に関し、特にホルダに保持されたマスター担体へのスレーブ媒体の供給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磁気記録媒体の場合には、このスレーブ媒体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手段を配設して転写用磁界を印加する。
【０００４】
この磁気転写を行う際の重要な課題の一つに、マスター担体とスレーブ媒体との位置決めを精度良く行うことがある。特に、ハードディスク、高密度フレキシブルディスク等のスレーブ媒体では、磁気転写後にドライブ装置に取り付けられたときの回転中心と転写記録された磁化パターンの中心とが精度良く一致していなければならない。
【０００５】
上記点から、特開平１１−１７５９７３号、特開２００１−２０９９７８に見られるように、マスター担体とスレーブ媒体を密着させる際に、画像装置で両者の位置決めを行うものが知られている。具体的には、まず密着フランジにスレーブ媒体をセットした後、その上にパターンに対応して透明部分に形成したマーカーを有するマスター担体を載置し、画像装置でマーカーとスレーブ媒体との位置とが一致するように観察しつつマスター担体の位置調整を行ってから両者を密着させるようにしている。または、マスター担体をＸ−Ｙ方向に移動可能なホルダに保持し、マスター担体の中心位置をＣＣＤカメラで観察して、スレーブ媒体との位置を一致させて密着させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記点から、本発明者らは、マスター担体をホルダのスレーブ保持軸（センターピン）の中心に対し、その転写パターンの中心とを予め位置決めし、スレーブ媒体はこのスレーブ保持軸によって位置決めすることで、マスター担体とスレーブ媒体との位置決めを精度良く行うようにした技術を提案している（特願２００１−３０２２３１）。
【０００７】
また、前記ホルダにおけるマスター担体およびスレーブ媒体の保持は、水平状態で上下方向に積み重ねるようにマスター担体上にスレーブ媒体を搬送する場合と、鉛直状態で並べるように横方向からマスター担体の側面にスレーブ媒体を縦向きで搬送する場合とがあり、特に、後者の縦向きで搬送する場合には、上記位置決めのほかに、搬送途中などでのスレーブ媒体の落下、隙間への塵埃侵入等の問題があり、スレーブ媒体をスレーブ供給手段により保持して供給するのが好ましい。
【０００８】
また、上記のようにスレーブ媒体を保持して供給する際に、スレーブ媒体の保持はその信号記録部の品質保持のため、信号記録部以外の部分を把持する必要がある。
【０００９】
一方、磁気転写時、ホルダにスレーブ媒体を保持するために、前述のように、スレーブ保持軸を使用して中心孔の内径部を保持していたが、転写時に押圧するまでは、スレーブ媒体はスレーブ保持軸に引っ掛かっているだけの状態であるため、ハンドリング時の振動によりスレーブ媒体が脱落したり、また、マスター担体とスレーブ媒体との間に空間ができるために、マスター担体およびスレーブ媒体の密着表面に環境塵埃が付着し、転写品質の劣化原因となる。さらには、傾いた状態などでは、押圧時にマスター担体またはスレーブ媒体のエッジ部等がスレーブ媒体またはマスター担体に局所的に強く接触し、スレーブ媒体またはマスター担体に傷がつく場合があり、これも転写不良が発生する原因となっていた。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、マスター担体に対しスレーブ媒体を転写不良が生じることなく確実に供給するようにした磁気転写装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による磁気転写装置は、転写情報に対応した転写パターンを有するマスター担体をホルダに保持し、このマスター担体に対し転写を受ける磁気記録部を有するスレーブ媒体をスレーブ供給手段で供給し、両者を密着させて転写用磁界を印加し磁気転写を行う磁気転写装置において、
前記ホルダは、中央部にスレーブ媒体の中心孔を位置決め保持するスレーブ保持軸を備え、前記スレーブ媒体の中心孔の内径は、前記マスター担体の中心孔の内径より小さく設定され、前記スレーブ供給手段は、前記スレーブ媒体の内径部を保持することを特徴とするものである。
【００１２】
つまり、マスター担体の内径が、スレーブ媒体の内径より大きくなるように設定されてなる。上記マスター担体とスレーブ媒体との内径差は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが好適である。スレーブ媒体のその他のハンドリング時の保持も、前記内径差の部位で行うのが好ましい。
【００１３】
また、前記ホルダに保持されたマスター担体へのスレーブ媒体の押圧前の仮密着を、スレーブ媒体における前記マスター担体との内径差の部位をエア吸引等により吸引して行うのが好適である。
【００１４】
磁気転写後に、スレーブ媒体をマスター担体より剥離する際に、該マスター担体をホルダに保持する押え手段を備えてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、ホルダに保持したマスター担体に対し、ホルダのスレーブ保持軸にスレーブ媒体をスレーブ供給手段により供給してスレーブ媒体の中心孔を位置決め保持する際に、スレーブ媒体の中心孔の内径をマスター担体の中心孔の内径より小さく設定し、このスレーブ媒体の内径部をスレーブ供給手段によって保持するようにしたことにより、縦向き供給の場合においてもスレーブ媒体の内径部を保持しスレーブ保持軸に供給することで、このスレーブ保持軸に確実に保持させることができ、しかも搬送途中などでのスレーブ媒体の落下、隙間への塵埃侵入等の問題が解消可能である。
【００１６】
また、ホルダに保持されたマスター担体へのスレーブ媒体の押圧前の仮密着を、スレーブ媒体におけるマスター担体との内径差の部位をエア吸引等により吸引して行うと、ハンドリング時の振動によりスレーブ媒体が脱落することなく、また、マスター担体とスレーブ媒体との間に空間ができず、マスター担体およびスレーブ媒体の密着表面に環境塵埃が付着することが防止でき、それによる転写品質の劣化が抑制できる。さらには、傾いた状態となることなく、平坦に仮密着していることで、押圧時にマスター担体またはスレーブ媒体のエッジ部等がスレーブ媒体またはマスター担体に局所的に強く接触せず、スレーブ媒体またはマスター担体に傷がつくことがなく、良好な転写品質が得られるものである。
【００１７】
なお、スレーブ媒体を保持するために、前記マスター担体の外径をスレーブ媒体より小さくし、スレーブ媒体の外周部に保持部位を確保することが考えられるが、この外周部の保持ではスレーブ媒体に傷付けやすく、その保持力でスレーブ媒体が変形して平坦度が低下することによって密着不良の原因となる恐れがある。つまり、記録容量の増大のために、スレーブ媒体は外周部の近傍まで信号記録部とされる傾向にあり、スレーブ媒体の外周部は信号記録部に近くて上記のような問題が生じるが、本発明では、内周側の内径差を利用してスレーブ媒体を保持するようにしたために、信号記録部から離れた保持によりこれらの問題を生じることなく、確実なスレーブ媒体の保持供給が行える。
【００１８】
【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。図１は本発明の一つの実施の形態にかかる磁気転写装置の転写状態を示す要部斜視図、図２はホルダの分解斜視図である。図３はスレーブ媒体の供給状態を示す断面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う要部断面正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿う要部断面図である。
【００１９】
図１および図２に示す磁気転写装置１は、スレーブ媒体２（磁気記録媒体）の両側記録面にサーボ信号等に対応する転写パターンを有するマスター担体３，４をそれぞれ密着させ転写用磁界を印加して磁気転写を行う。この装置１は、情報担持面を鉛直方向に向けて２枚のマスター担体３，４を内部空間に保持しスレーブ媒体２の両面に対峙密着させるホルダ１０と、該ホルダ１０に記録面を鉛直方向に向けてスレーブ媒体２を供給する、図３に一部を示すスレーブ供給手段２０（例えばロボットハンド）と、ホルダ１０を回転させつつ転写用磁界を印加する磁界印加手段１１と、ホルダ１０の内部空間のエアを真空吸引し内部を減圧状態として密着力を得る不図示の真空吸引手段とを備えてなる。
【００２０】
ホルダ１０は、スレーブ媒体２の一方の記録面にサーボ信号等の情報を転写する第１のマスター担体３を保持するベースチャンバー８と、スレーブ媒体２の他方の記録面にサーボ信号等の情報を転写する第２のマスター担体４を保持する押圧チャンバー９とを備え、ベースチャンバー８と押圧チャンバー９は不図示の移動機構により接離移動可能に設けられている。
【００２１】
図示のスレーブ媒体２は、円盤状で所定径の中心孔２ａが開口されたハードディスクであり、ガラス板等からなる円盤状のベースの両面に磁性体層が形成された記録面を有する。このスレーブ媒体２の中心孔２ａの内径は、第１のマスター担体３の中心孔３ａの内径より小さく設定されている。そして、該スレーブ媒体２を、スレーブ供給手段２０によって記録面を鉛直方向に向けて上記中心孔２ａの内径部（マスター担体３の中心孔３ａとの内径差部位）を保持し、押圧チャンバー９とホルダ１０の離間した状態のベースチャンバー８に保持された第１のマスター担体３に対して位置決め供給する。なお、前記スレーブ媒体２は、高密度フレキシブルディスであってもよい。
【００２２】
上記スレーブ媒体２の中心孔２ａとマスター担体３の中心孔３ａとの内径差は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍである。内径差が０．５ｍｍより小さいと、保持・把持する部位がなくなり、また、１０ｍｍより大きいとマスター担体３のエッジによりスレーブ媒体２にダメージが加わる場所が、スレーブ媒体２の信号記録部にかかってしまう。なお、ホルダ１０へのスレーブ媒体２の供給時以外においても、スレーブ媒体２のハンドリング時の保持を、前記内径差の部位で行うのが好適である。
【００２３】
前記第１のマスター担体３および第２のマスター担体４はディスク状に形成され、中心部に中心孔３ａ，４ａが開口されているとともに、その片面にスレーブ媒体２の記録面に密着される微細凹凸形状の軟磁性層による転写パターンを有し、これと反対側の面がベースチャンバー８および押圧チャンバー９に保持される。
【００２４】
ベースチャンバー８は、図３に示すように、中心位置にスレーブ媒体２の中心孔２ａを位置決めするスレーブ保持軸１３を備えると共に、このスレーブ保持軸１３の外周部に第１のマスター担体３を保持する内面８ｂ（吸着内面）を備える。上記マスター担体３は、その転写パターンの中心位置がスレーブ保持軸１３の中心位置に合致するように予め調整して固定される。このマスター担体３上に供給するスレーブ媒体２を、その中心孔２ａとスレーブ保持軸１３との嵌合により位置決めすることで、マスター担体３とスレーブ媒体２との位置決めが行われる。
【００２５】
上記ベースチャンバー８の内面８ｂには、マスター担体３の大きさに対応した内面に吸気孔８ｃ（図２）がほぼ均等に開口して、第１のマスター担体３を吸引保持するようになっている。押圧チャンバー９も図示してないが内面に同様に第２のマスター担体４を保持する。なお、押圧チャンバー９の内面には均等に力を印加するためのクッション材を取り付け、このクッション材の表面に第２のマスター担体４を保持するようにしてもよい。
【００２６】
なお、スレーブ保持軸１３に対するマスター担体３の位置決めは、例えば、測定顕微鏡またはＣＣＤカメラ等の位置観察手段を使用し、マスター担体３をＸＹ方向へ微調整することにより行う。また、マスター担体３を直接微動手段によってマニュアルでまたは自動的に位置調整しつつ行うことが可能である。その一例としては、本出願人による特願２００１−３０２２３１を参照されたい。
【００２７】
前記ベースチャンバー８および押圧チャンバー９は一方または両方が軸方向に移動可能に設けられ、両チャンバー８，９の外周には鍔部８ａ，９ａを有し、閉作動時には不図示のシール機構により内部を密閉状態に保持する。また、ベースチャンバー８および押圧チャンバー９は図示しない回転機構に連係されて磁界印加時に一体に回転駆動される。
【００２８】
また、ホルダ１０の内部空間に対し、真空吸引手段の吸引口（不図示）が開口されて真空ポンプが接続され、エアの真空吸引によりホルダ１０の内部空間を、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３，４とが所定の密着圧力となるように設定される。また、ホルダ１０の内部空間の真空吸引領域の実効的面積を、マスター担体３，４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、真空度に応じた所定の密着圧力を得る。なお、上記密着圧力は、押圧チャンバー９に対し機械的な押圧力を印加する押圧機構を設置して得るようにしてもよい。
【００２９】
磁界印加手段１１は、ホルダ１０の両側に配設された電磁石装置５，５を備えてなり、この電磁石装置５はホルダ１０の半径方向に延びるギャップ５１を有するコア５２にコイル５３が巻き付けられてなる。ギャップ５１に発生する磁力線の向きは、ホルダ１０に保持されたスレーブ媒体２のトラック方向（面内記録の場合）と平行である。なお、磁界印加手段１１としては、電磁石装置に代えて永久磁石装置で構成してもよい。
【００３０】
また、磁界印加手段１１は、ホルダ１０の開閉動作を許容するように、両側の電磁石装置５，５が接離移動するか、電磁石装置５，５間にホルダ１０が挿入するように電磁石装置５，５またはホルダ１０が移動するようになっている。
【００３１】
図３に示すように、開状態にあるホルダ１０のベースチャンバー８に対し、スレーブ媒体２を供給するスレーブ供給手段２０（ロボットハンド）は、アーム部２１の先端にスレーブ媒体２を把持しスレーブ保持軸１３にセットするスレーブ把持爪２２を備える。このスレーブ把持爪２２は、不図示の駆動機構によって両側に拡縮移動し、この把持爪２２をスレーブ媒体２の中心孔２ａに挿入して、開いて内径部をチャックし、閉じて解放する。把持爪２２にはスレーブ媒体２を保持する溝部２２ａを有し、保持位置を規制している。
【００３２】
前記ベースチャンバー８のスレーブ保持軸１３は、上記のようなスレーブ媒体２の供給時に、スレーブ把持爪２２と干渉しないような構造に形成されている。すなわち、図４および図５に示すように、スレーブ保持軸１３に、把持爪２２の挿入・拡縮移動を許容する溝部１３ａが直径方向に形成されている。この溝部１３ａに把持爪２２が挿入され、半径方向に拡縮作動することで両者の干渉が防止される。
【００３３】
前述のようなスレーブ供給手段２０によりスレーブ媒体２をマスター担体３に供給する場合、スレーブ媒体２をマスター担体３の方向に吸引し、仮密着させている。具体的には、図４および図５に示すように、ベースチャンバー８の内面８ｂにおけるスレーブ保持軸１３の外周部に、マスター担体３の中心孔３ａの内径より内周側の溝部１３ａの延長部を除く部位に、円弧状の吸引溝８ｄが形成され、不図示のエア通路により真空ポンプに接続されている。この吸引溝８ｄに作用するエア吸引力によって、マスター担体３の中心孔３ａより内周部分の、前記スレーブ媒体２の中心孔２ａ近傍の内径差部位をマスター担体３側に吸引し、マスター担体３と仮密着させる。
【００３４】
これにより、スレーブ媒体２の供給後で押圧前に、マスター担体３とスレーブ媒体２が離れまたは傾いていると、隙間への異物侵入があると共に、スレーブ媒体２がスレーブ保持軸１３をこすれて摩耗したり、また押圧時の片当たりによる傷が発生することを防止している。
【００３５】
また、磁気転写後に、スレーブ媒体２をマスター担体３より剥離する際に、このマスター担体３をホルダ１０に機械的に保持する押え手段１４を備えている。この押え手段１４は、例えば、マスター担体３の外径がスレーブ媒体２の外径より大きく形成され、その外周部をベースチャンバー８の内面８ｂに固定する押え部材（止め金具）で構成される。その他、剥離時のみマスター担体３を押えるように作動させてもよい。
【００３６】
これにより、スレーブ媒体２の剥離時に、マスター担体３がスレーブ媒体２と一体にホルダ１０から離れるのを防止する。
【００３７】
上記実施の形態は両面同時磁気転写であるが、片面磁気転写を行うようにしてもよく、その際、ホルダ１０のベースチャンバー８には、スレーブ媒体２の片側記録面にサーボ信号等の情報を転写する１枚のマスター担体３を保持し、押圧チャンバー９にはスレーブ媒体２の他側記録面に接触する弾性体（クッション材）を設置するのが好ましい。スレーブ媒体２は上記と同様にスレーブ供給手段２０によってベースチャンバー８のスレーブ保持軸１３に対して供給する。
【００３８】
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３，４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。
【００３９】
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。
【００４０】
マスター担体３，４は円盤状ディスクに形成されている。このマスター担体３，４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た転写パターンを有する。マスター担体３，４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が使用される。
【００４１】
転写用磁界および必要に応じて初期磁界を印加する磁界印加手段１１は、面内記録の場合には、例えば、前述のようなリング型ヘッド電磁石装置５がホルダ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１０を回転させて、スレーブ媒体２とマスター担体３，４の全面に転写用磁界を印加する。磁界を回転移動させるように設けてもよい。磁界印加手段１１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手段は、極性の異なる電磁石または永久磁石をホルダ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。
【００４２】
上記のような実施形態によれば、スレーブ媒体２をマスター担体３に対し転写不良が生じないように確実に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態による磁気転写装置の転写状態を示す要部斜視図
【図２】ホルダの分解斜視図
【図３】開状態のホルダに対するスレーブ媒体の供給状態を示す断面図
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う要部断面正面図
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う要部断面図
【符号の説明】
１ 磁気転写装置
２ スレーブ媒体
2a 中心孔
３，４ マスター担体
3a，4a 中心孔
８ ベースチャンバー
8d 吸引溝
９ 押圧チャンバー
10 ホルダ
11 磁界印加手段
13 スレーブ保持軸
14 押え手段
20 スレーブ供給手段
21 アーム部
22 スレーブ把持爪

Claims (2)

1. 転写情報に対応した転写パターンを中心孔の周りに有するマスター担体をホルダ上の所定位置に保持し、このマスター担体から転写を受ける磁気記録部を中心孔の周りに有するスレーブ媒体を該マスター担体に対して前記中心孔が重なるように位置決めして密着させ、両者に転写用磁界を印加して磁気転写を行う磁気転写装置において、
   前記スレーブ媒体の中心孔の内径は、前記マスター担体の中心孔の内径より小さく設定され、
   前記ホルダの、前記スレーブ媒体の前記中心孔より外側で、かつ前記マスター担体の中心孔より内側に対応する領域に設けられた吸引溝、および該吸引溝からエア吸引を行う吸引手段を備え、前記スレーブ媒体の前記中心孔の周縁を前記吸引溝からエア吸引することにより前記スレーブ媒体を前記マスター担体に対して仮密着させる仮密着手段と、
   前記マスター担体に対して仮密着された前記スレーブ媒体を前記マスター担体側に押圧する押圧手段とを備えたことを特徴とする磁気転写装置。
2. 前記マスター担体の中心孔の内径と前記スレーブ媒体の中心孔の内径との内径差が、０．５ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気転写装置。

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