(57)【要約】【課題】両面同時磁気転写におけるスレーブ媒体とマスター担体との密着性を高め転写信号品質を向上する。ホルダ内の密閉空間の真空吸引のみによって、収納したスレーブ媒体とマスター担体との密着におけるホルダ内面の平行度を高精度とすることなく均一な密着力を得て良好な磁気転写が行えるようにする。【解決手段】転写を受けるスレーブ媒体２の両側に転写情報を担持したマスター担体３，４を対峙密着させるように密閉空間６に収納するホルダ５と、密閉空間６を真空吸引してスレーブ媒体２とマスター担体３，４との密着力を得る真空吸引手段７と、転写用磁界を印加する磁界印加装置８とを備え、一方のマスター担体３はホルダ５の一方の基準内面１１ａに保持され、他方のマスター担体４はホルダ５の他方の内面１２ａによりクッション材９を介して均一な力で押圧される。他方のマスター担体４とクッション材９との間に平坦剛性板を介装してもよい。【選択図】　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写を受けるスレーブ媒体の両側に転写情報を担持したマスター担体を対峙密着させるように密閉空間に収納するホルダと、該ホルダの密閉空間を真空吸引して前記スレーブ媒体とマスター担体との密着力を得る真空吸引手段と、転写用磁界を印加する磁界印加装置とを備え、
一方のマスター担体は前記ホルダの一方の基準内面に保持され、他方のマスター担体は前記ホルダの他方の内面によりクッション材を介して押圧されることを特徴とする磁気転写装置。
【発明の詳細な説明】
【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全面で均等に密着させることが重要な課題である。つまり密着不良があると、磁気転写が起こらない領域が生じ、磁気転写が起こらないと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】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の磁気転写装置においては、スレーブ媒体とマスター担体との密着性を高めるために、平坦面に形成されたホルダの両押圧面にそれぞれマスター担体を保持し、このホルダに機械的な押圧手段により押圧力を印加してスレーブ媒体の両面にマスター担体を押し付けるようにしている。
【０００６】
例えば、スレーブ媒体とマスター担体間の密着に必要な圧力は、１〜５０Ｎ／ｃｍ２（０．１〜５．０ｋｇ／ｃｍ２）であり、スレーブ媒体が３．５インチ型ディスクの場合には、この圧力を得るためには全体で７０〜３５４０Ｎ（７〜３５４ｋｇ）の押圧力が必要となる。この荷重に耐えるように磁気転写装置の強度設計を行わなければならず、装置が大型化する。また、例えばリング型ヘッド電磁石による磁界印加装置を使用して転写用磁界を印加する場合、前述のスレーブ媒体とマスター担体とを圧接させるホルダの厚みが大きくなって、スレーブ媒体とマスター担体との密着面に対し転写用磁界を印加する磁極を接近して配設することが困難となり、漏れ磁界強度が大きくなって所定の磁界強度分布を印加することができずに転写不良の発生原因となる。
【０００７】
また、マスター担体に対しスレーブ媒体の全面を均等に押圧しても、実際には各種歪み、エアの残留等により全面を均等に密着させるのは困難であり、部分的に密着不良が発生し、転写不良を生起する。特に、スレーブ媒体の両面にマスター担体を密着させて、両面同時に磁気転写を行うことで生産能力向上となるが、スレーブ媒体の両面に対して全面で均等に密着力を印加することは、ホルダの押圧面の平行度等が厳密に要求され、困難性を伴う。
【０００８】
機械式に密着力を印加するものでは、大きな圧力が得られる点では好適であるが、マスター担体とスレーブ媒体との密着面に均一に圧力を加えることが困難である。この点、マスター担体とスレーブ媒体とを収納したホルダ内を真空吸引してスレーブ媒体とマスター担体との密着力を得る真空吸引方式が、ホルダ全面に圧力が均一に印加されるため、均一な密着状態を実現できることから好ましい。
【０００９】
しかし、上記の真空吸引方式を用いても、両面同時転写の場合には、スレーブ媒体の両面においてそれぞれマスター担体との均一な密着を行わなければならず、より高い密着精度が要求され、マスター担体そのものの平坦精度に加えてホルダの押圧面の平坦性および平行面精度等が要求される。特にホルダの両側押圧内面の平行度の確保は困難で、これらの精度を確保するにはホルダの作成に非常に高い精度が必要となり、コスト面で不利となり、両面同時磁気転写を行う際の障害となっている。
【００１０】
本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、両面同時磁気転写におけるスレーブ媒体とマスター担体とを全面で均一に密着させて転写信号品質を向上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、転写を受けるスレーブ媒体の両側に転写情報を担持したマスター担体を対峙密着させるように密閉空間に収納するホルダと、該ホルダの密閉空間を真空吸引して前記スレーブ媒体とマスター担体との密着力を得る真空吸引手段と、転写用磁界を印加する磁界印加装置とを備え、
一方のマスター担体は前記ホルダの一方の基準内面に保持され、他方のマスター担体は前記ホルダの他方の内面によりクッション材を介して押圧されることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、前記クッション材と他方のマスター担体との間に平坦剛性板を介装するのが好適である。
【００１３】
また、前記ホルダにおける密閉空間の真空吸引領域の面積を、スレーブ媒体とマスター担体との接触面積の２〜３倍に大きくするのが望ましい。
【００１４】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、ホルダに収納したマスター担体とスレーブ媒体との密着力を、ホルダの密閉空間を真空吸引して得るようにしたことにより、均一な圧力の印加が可能となると共に、一方のマスター担体はホルダの一方の基準内面に保持し密着力によってこの内面にならって平坦な状態でスレーブ媒体に密着させることができ、他方のマスター担体はホルダの他方の内面によりクッション材を介して押圧されることにより、マスター担体の両側に位置するホルダの内面の平行度のずれを吸収して、所望の密着力で均一にスレーブ媒体の両面でマスター担体との密着が行え、信号品位の高い良好な磁気転写が実施できる。
【００１５】
すなわち、本発明においては、ホルダ内部を真空吸引し、大気との圧力差による加圧力で、マスター担体とスレーブ媒体とを密着させ、例えば、ホルダにおける密閉空間の真空吸引領域の面積を、スレーブ面積の２〜３倍にすることで、密着圧力は大きくなり、２０〜３０Ｎ／ｃｍ２（２〜３ｋｇ／ｃｍ２）の密着に必要な所望の圧力が得られる。スレーブ媒体全面に均一な圧力を得るには、一方のマスター担体の平坦性をよくし、密着のためのスレーブ変形を極力少なくし、さらに他方のマスター担体を均一な力で押すクッション材を設けることで可能となった。
【００１６】
また、他方のマスター担体の平坦度が、例えば５０μｍ以上と低いときは、クッション材と他方のマスター担体間に所望の平坦度を有する剛性板を挿入することで、他方のマスター担体の平坦度が修正でき、均一な密着が得られる。
【００１７】
【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転写状態を示す要部斜視図である。図２はホルダの断面図である。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。
【００１８】
図１に示す磁気転写装置１は、シリンダ構造の下側のベースチャンバー１１と上側の押圧チャンバー１２とによるホルダ５を備え、図２のように内部に形成される密閉空間６に、スレーブ媒体２、両側のマスター担体３，４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。磁気転写装置１は、ホルダ５内の密閉空間６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真空吸引手段７と、ホルダ５を回転させつつ転写用磁界を印加する磁界印加装置８とをさらに備える。
【００１９】
なお、図示の場合には、水平方向に配置したスレーブ媒体２の下側および上側にそれぞれマスター担体３，４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３，４を縦向きに配置して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。
【００２０】
ホルダ５のベースチャンバー１１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１１ａを有し、この内面１１ａは平坦性の高い基準内面に形成され、一方のマスター担体３の下面を中心位置を合わせて吸着などにより保持する。また、押圧チャンバー１２は円盤状で、マスター担体４の外径より大きい内面１２ａを有し、この内面１２ａに円環シート状のクッション材９（弾性材）が取り付けられ、このクッション材９を介して他方のマスター担体４を押圧する。
【００２１】
押圧チャンバー１２が軸方向（図で上下方向）にベースチャンバー１１に対して接離移動可能であり、スレーブ媒体２の両面にマスター担体３，４を押圧して対峙密着させるようになっている。前記スレーブ媒体２は、その中心孔がベースチャンバー１１の中心部に立設されたセンターピン１１ｄに嵌合されて位置決めが行われるようになっている。他方のマスター担体４の位置決めも、このセンターピン１１ｄを使用して行われる。
【００２２】
なお、図示の場合は、ベースチャンバー１１の内面１１ａに保持した一方のマスター担体３の上に、スレーブ媒体２と他方のマスター担体４を中心位置を合わせてセットしているが、他方のマスター担体４は押圧チャンバー１２のクッション材９に吸着などにより保持するようにしてもよい。
【００２３】
ベースチャンバー１１の外周には上方に突出する鍔部１１ｂが、押圧チャンバー１２の外周には下方に突出する鍔部１２ｂがそれぞれ設けられている。押圧チャンバー１２の鍔部１２ｂの外周面の径は、ベースチャンバー１１の鍔部１１ｂの内周面の径より小さく、ベースチャンバー１１の鍔部１１ｂの内周側に、押圧チャンバー１２の鍔部１２ｂが挿入可能に設けられている（逆の大小関係にあってもよい）。そして、押圧チャンバー１２の鍔部１２ｂの外周にＯリングによるシール材１３が装着され、このシール材１３は押圧チャンバー１２をベースチャンバー１１側に移動させた際に、ベースチャンバー１１の鍔部１１ｂの内周面に摺接して、接離移動方向（軸方向）と平行な面同士のシールを行って両チャンバー１１，１２間の密閉空間６を密閉する。なお、シール材１３はベースチャンバー１１に装着してもよく、他のシール機構を採用してもよい。
【００２４】
上記のようにホルダ５は、シール材１３により密閉空間６を密閉した状態で、ベースチャンバー１１と押圧チャンバー１２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３，４、クッション材９の厚みが変化してスレーブ媒体２とマスター担体３，４との密着高さが変更しても、密閉状態を確保できる。
【００２５】
前記ベースチャンバー１１の底面および押圧チャンバー１２の上面には、回転軸部１１ｃ，１２ｃが突設されている。このベースチャンバー１１および押圧チャンバー１２は図示しない回転機構に連係されて一体に回転駆動される。
【００２６】
また、ベースチャンバー１１の鍔部１１ｂより内周側でマスター担体３より外周部の内面１１ａには、真空吸引手段７の吸引口７ａが開口されている。この吸引口７ａに連通するエア通路７ｂがベースチャンバー１１内に形成され、回転軸部１１ｃ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。上記吸引口７ａはセンターピン１１ｄにも開口させてもよい。また、押圧チャンバー１２にも不図示の吸引口を形成して真空吸引を行うようにしてもよい。
【００２７】
この真空吸引手段７によるエアの真空吸引により、ホルダ５内の密閉空間６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。
【００２８】
上記密着圧力となるように、前記ホルダ５の密閉空間６の内面１１ａ，１２ａの面積（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１〜５０Ｎ／ｃｍ２（０．１〜５．０ｋｇ／ｃｍ２）、例えば２０〜３０Ｎ／ｃｍ２（２〜３ｋｇ／ｃｍ２）を得るようになっている。
【００２９】
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。
【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３，４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１１に真空吸着保持される。
【００３２】
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。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。
【００３３】
クッション材９は他方のマスター担体４の背面（上面）に接触して押圧するもので、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１２に保持される。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。
【００３４】
転写用磁界および初期磁界を印加する磁界印加装置８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５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５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。磁界印加装置８を回転移動させるように設けてもよい。磁界印加装置８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。
【００３５】
また、垂直記録の場合の磁界印加装置８は、極性の異なる電磁石または永久磁石をホルダ５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５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。
【００３６】
上記磁気転写装置１では、同じマスター担体３，４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１１に一方のマスター担体３を位置を合わせて保持させておく。その際、マスター担体３はベースチャンバー１１の内面１１ａに吸着保持されることにより、内面１１ａの平坦基準面にならって変形し平坦に矯正される。なお、マスター担体３は厚みが例えば０．３ｍｍ程度で変形可能である。
【００３７】
そして、押圧チャンバー１２とベースチャンバー１１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および他方のマスター担体４を中心位置を合わせてセットした後、押圧チャンバー１２をベースチャンバー１１に接近移動させる。
【００３８】
押圧チャンバー１２のシール材１３がベースチャンバー１１の鍔部１１ｂの内周面に摺接して、スレーブ媒体２およびマスター担体３，４を収容した両チャンバー１１，１２の内部空間を密閉する。真空吸引手段７により密閉空間６のエア排出を行って減圧し、内部を所定の真空度とする。これにより、押圧チャンバー１２のクッション材９が他方のマスター担体４に接触し、真空度に応じて作用する外力（大気圧）による圧力で、ベースチャンバー１１に向けてスレーブ媒体２とマスター担体３，４とに均一に密着力を加え、所定の密着圧力で密着させる。
【００３９】
その後、ホルダ５の両側に磁界印加装置８を接近させ、ホルダ５を回転させつつ磁界印加装置８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３，４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。
【００４０】
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３，４の転写パターンにおけるスレーブ媒体２と密着した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３，４の転写パターンに応じた磁化パターンが両面同時に転写記録される。
【００４１】
本実施の形態によれば、シリンダ構造のホルダ５内にスレーブ媒体２およびマスター担体３，４を収納して両チャンバー１１，１２の密閉空間６を密閉し、内部を所定の真空度に真空吸引し、面積比に応じて増大した密着力によりスレーブ媒体２とマスター担体３，４とを押圧するもので、ベースチャンバー１１側の一方のマスター担体３は内面１１ａに沿って平坦性が高いために密着に伴うスレーブ媒体２の変形量が極力少なくなり、さらに、他方のマスター担体４をクッション材９により両内面１１ａ，１２ａの平行度にかかわらず均一な力で押圧することができる。これにより、マスター担体３，４とスレーブ媒体２とを最適な圧力により全面で均一な密着が行えて密着性を高めることができ、その後に転写用磁界を印加して磁気転写を行った際の、密着不良に伴う転写不良を防止して良好な磁気転写を行うことができる。
【００４２】
図３は他の実施形態にかかる磁気転写装置１のホルダ５の断面図である。この実施形態はクッション材９の部分が異なるもので、磁気転写装置１の基本構造は図１および図２のものと同様であり、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
本実施形態ではホルダ５における押圧チャンバー１２の内面１２ａに円環シート状のクッション材９（弾性材）が取り付けられると共に、このクッション材９の表面部分に所望の平坦度を有する平坦剛性板１０が設置されている。そして、密着時には、他方のマスター担体４の背面に剛性板１０が接触して押圧するもので、剛性板１０の平坦面にならってマスター担体４の平坦度が高まる。
【００４４】
本実施形態によれば、他方のマスター担体４の平坦度が５０μｍ以上と低い場合においても、このマスター担体４に平坦剛性板１０が接触して、押圧チャンバー１２によってクッション材９を介して押圧されるために、このマスター担体４の平坦度が剛性板１０にならって変形修正され、全面で均一に密着力が作用してスレーブ媒体２との良好な密着が得られる。
【００４５】
なお、前述の各実施形態では、スレーブ媒体２およびマスター担体３，４を水平状態で収容するようなホルダ５を示しているが、スレーブ媒体２およびマスター担体３，４を鉛直状態で収容するようにホルダを縦向きに設置してもよい。
【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】図１のホルダの断面図
【図３】他の実施の形態による磁気転写装置のホルダの断面図
【符号の説明】
１　　磁気転写装置
２　　スレーブ媒体
３，４　　マスター担体
５　　ホルダ
６　　密閉空間
７　　真空吸引手段
８　　磁界印加装置
９　　クッション材
１０　　平坦剛性板
１１　　ベースチャンバー
１２　　押圧チャンバー
１１ａ，１２ａ　　内面
１３　　シール材
【図１】
2004030746.tif 000003
【図２】
2004030746.tif 000004
【図３】
2004030746.tif 000005