(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号が担持されたマスター担体とスレーブ媒体とを密着させて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、
マスター担体とスレーブ媒体とを密着させて磁気転写を行う磁気転写手段と、複数のマスター担体を保持し、所定回数の磁気転写後にマスター担体を交換する交換手段と、交換したマスター担体をクリーニングするクリーニング手段とを備え、
前記交換手段は前記磁気転写手段および前記クリーニング手段でそれぞれマスター担体を保持し、交換時に磁気転写後のマスター担体をクリーニング手段に、クリーニング後のマスター担体を磁気転写手段に順次移動す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】
磁気転写方法は、マスター担体とスレーブ媒体を密着させた状態で、転写用磁界を印加してマスター担体に担持した情報（例えばサーボ信号）に対応する磁気パターンの転写を行うものである。この磁気転写方法としては、例えば特開昭６３−１８３６２３号公報、特開平１０−４０５４４号公報、特開平１０−２６９５６６号公報等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記磁気転写方法による磁気転写時に、マスター担体の繰り返し使用により、マスター担体の表面に塵埃が付着して汚染される。このマスター担体に付着する塵埃としては、周辺環境で発生しているもの、マスター担体とスレーブ媒体との接触により発生するマスター担体およびスレーブ媒体の削れカスなどがあげられる。
【０００４】
これらの塵埃がマスター担体に付着した状態で磁気転写を行うと、塵埃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、所定信号レベルのパターン転写ができずに磁気転写品質が低下する。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った。
【０００５】
上記付着塵埃はマスター担体とスレーブ媒体の密着を繰り返すことで、そのマスター担体表面への付着力が助長され、以降の磁気転写したスレーブ媒体のすべてに同様またはそれ以上のパターン転写不良が生じ、多数の不良品の発生原因となる。さらに、これら付着物により、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】
本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、マスター担体とスレーブ媒体との密着における塵埃の付着に伴う転写品質の劣化を防止し信頼性の高い磁気転写が行え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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明の磁気転写装置は、情報信号が担持されたマスター担体とスレーブ媒体とを密着させて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、マスター担体とスレーブ媒体とを密着させて磁気転写を行う磁気転写手段と、複数のマスター担体を準備し、所定回数の磁気転写後にマスター担体を交換する交換手段と、交換したマスター担体をクリーニングするクリーニング手段とを備え、前記交換手段は前記磁気転写手段および前記クリーニング手段でそれぞれマスター担体を保持し、交換時に磁気転写後のマスター担体をクリーニング手段に、クリーニング後のマスター担体を磁気転写手段に順次移動することを特徴とするものである。
【０００９】
前記マスター担体のクリーニングとしては、各磁気転写工程毎にマスター担体を交換してクリーニングするのが好ましい。具体的には、アルコールや純水や有機溶剤を用いた洗浄液によるウェットプロセスによるクリーニング、特に超音波洗浄が良好であり、また、エアブロー特に静電超音波エアブローによるクリーニングでもよく、ワイピング材によるワイピングクリーニングを行ってもよい。
【００１０】
また、前記クリーニングによるマスター担体における磁性膜等の剥離を防止するために、この金属薄膜の基板等に対する付着力が１×１０9Ｎ／ｍ2以上であることが望ましい。
【００１１】
なお、上記磁気転写手段では、最初にスレーブ媒体をトラック方向に直流磁化し、このスレーブ媒体と転写する情報に対応する微細凹凸パターンに磁性層が形成された磁気転写用マスター担体とを密着させてスレーブ媒体面の初期直流磁化方向と略逆向きの方向に転写用磁界を印加して磁気転写を行うものが好ましい。前記情報としてはサーボ信号が好適である。
【００１２】
【発明の効果】
上記のような本発明によれば、複数のマスター担体を準備し、所定回数の磁気転写後にマスター担体を交換してクリーニングすることにより、マスター担体への塵埃付着量を低減でき、付着物が介在してマスター担体とスレーブ媒体との密着不良により発生する転写信号の劣化を防止することができ、品質の安定した磁気転写が実施でき信頼性の向上を図ることができる。
【００１３】
【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は磁気転写装置の概略機構図である。
【００１４】
磁気転写装置１０の基本工程は、複数のマスター担体３（図では４枚）を準備し、マスター担体３とスレーブ媒体２とを密着する磁気転写動作を実施する前に、この磁気転写に供給するマスター担体３をクリーニングするものであり、所定回数の磁気転写後にマスター担体３を交換し、マスター担体３とスレーブ媒体２の密着面の塵埃を低減する。
【００１５】
図１に示す磁気転写装置１０において、メインラインＬをスレーブ媒体２が搬送され、このメインラインＬの途中に磁気転写手段１１が設置されている。この磁気転写手段１１では、マスター担体３の情報担持面とスレーブ媒体２の記録面とを重ね、上下から押圧して両者を密着させ、この密着状態で図示しない電磁石装置によって転写用磁界を印加して、マスター担体３の転写情報に対応した磁気パターンをスレーブ媒体２に転写記録する。この磁気転写手段１１における磁気転写の詳細は図２により後述する。
【００１６】
上記転写後のスレーブ媒体２はメインラインＬを排出側に搬送され、所定回数の磁気転写を行った使用後のマスター担体３は交換手段１２によりクリーニング手段１３に搬送され、クリーニング後の新たなマスター担体３が磁気転写手段１１に供給されて次のスレーブ媒体２に対する磁気転写を行う。なお、各磁気転写毎にクリーニング後のマスター担体３と交換するほか、１回の磁気転写に要する時間は比較的短時間であることから、後述の洗浄に要する時間等に応じて、塵埃の影響による転写品質の許容される範囲において、１枚のマスター担体３で複数回の磁気転写を行う毎にマスター担体３を交換するようにしてもよい。
【００１７】
交換手段１２は、例えば、４枚のマスター担体３を円周上に等ピッチ（９０゜毎に）配置し、これらのマスター担体３を回転シャフト５に固着した４本のアーム５１で連結し、第１〜第４のステーション１st〜４stを順次回転移動するようになっている。第１のステーション１stは前記磁気転写手段１１であり、第２〜第４のステーション２st〜４stがクリーニング手段１３である。
【００１８】
クリーニング手段１３は、第２のステーション２stに洗浄液槽６を有し、アルコール、純水、有機溶剤などの洗浄液７が入れられ、洗浄液槽６には洗浄液７を加振する超音波発振装置（図示せず）が付設される。この洗浄液槽６に挿入されたマスター担体３は洗浄液７の超音波振動により付着塵埃、汚れ等が洗浄除去される。第３のステーション３stには図示していないが別の液槽が配設され、すすぎを行う。その後、第４のステーション４stでノズル８からの乾燥風の吹き付け等により乾燥が行われる。上記のようにクリーニング手段１３で洗浄クリーニングが施されたマスター担体３が交換手段１２により順次第１ステーション１stの磁気転写手段１１に移動されてスレーブ媒体２と密着され磁気転写が行われる。
【００１９】
なお、前記交換手段１２による移動ステーション数は４カ所に限定されるものではなく、クリーニング方法等に対応した必要クリーニング時間などに応じてその数およびタクト時間を選定する。また、回転シャフト５およびアーム５１は回転動作と共にマスター担体３を上下動作できるようにしておき、各ステーション１st〜４stで上方に逃げた状態で回転し、下降状態で各ステーションでの処理を行う。
【００２０】
また、クリーニング手段１３としては、洗浄液を用いた超音波洗浄などのウェットプロセスのほか、除電エアを超音波加振したエアブローをマスター担体３に吹き付ける静電超音波エアブローとそのエアの吸引を行うように構成してもよく、また、ワイピングクロスなどによるワイピング材でマスター担体３表面をワイピングクリーニングするようにしてもよく、公知のクリーニング方法が採用可能である。その際、マスター担体３表面に傷が付かないように、クリーニング方法およびクリーニング材を選択する必要がある。
【００２１】
また、図２は磁気転写の基本態様を示す図であって、(ａ)は磁場を一方向に印加してスレーブ媒体２を初期直流磁化する工程、(ｂ)はマスター担体３とスレーブ媒体２とを密着して反対方向に磁界を印加する工程、(ｃ)は磁気転写後の状態をそれぞれ示す図である。なお、図２(ｂ)のスレーブ媒体２とマスター担体３の上下関係は図１と逆になっている。
【００２２】
まず図２(ａ)に示すように、スレーブ媒体２に初期磁界Ｈinをトラック方向の一方向に印加して予め初期磁化(直流消磁)を行う。その後、図２(ｂ)に示すように、このスレーブ媒体２の磁気転写面とマスター担体３の基板３１の微細凹凸パターンに磁性層３２（金属薄膜層）が被覆されてなる情報担持面とを密着させ、スレーブ媒体２のトラック方向に前記初期磁界Ｈinとは逆方向に転写用磁界Ｈduを印加して磁気転写を行う。その結果、図２(ｃ)に示すように、スレーブ媒体２の磁気転写面（トラック）にはマスター担体３の情報担持面の磁性層３２の密着突部と凹部空間との形成パターンに応じた情報が磁気的に転写記録される。前記初期磁化は、磁気転写手段１１で行うか、それ以前のメインラインＬで行うか、メインラインＬに供給する以前のスレーブ媒体２に行う。
【００２３】
なお、上記マスター担体３の基板３１の凹凸パターンが図２のポジパターンと逆の凹凸形状のネガパターンの場合であっても、初期磁界Ｈinの方向および転写用磁界Ｈduの方向を上記と逆方向にすることによって同様の情報が磁気的に転写記録できる。
【００２４】
前記基板３１がＮｉなどによる強磁性体の場合はこの基板３１のみで磁気転写は可能で、前記磁性層３２（軟磁性層）は被覆しなくてもよいが、転写特性の良い磁性層３２を設けることでより良好な磁気転写が行える。基板３１が非磁性体の場合は磁性層３２を設けることが必要である。
【００２５】
強磁性金属による基板３１に磁性層３２を被覆した場合に、基板３１の磁性の影響を断つために、基板３１と磁性層３２との間に非磁性層を設けることが好ましい。さらに最上層にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等の保護膜を被覆し、この保護膜により接触耐久性が向上し多数回の磁気転写が可能となる。ＤＬＣ保護膜の下層にＳｉ膜をスパッタリング等で形成するようにしてもよい。
【００２６】
また、上記のようなマスター担体３においては、前述のクリーニング手段１３において、特に超音波振動を印加するクリーニングにおいて、この超音波振動等によって磁性層３２等の金属薄膜層が基板３１から剥離しないように、両者の付着力を１×１０9Ｎ／ｍ2以上に高めることが好ましい。
【００２７】
次に、前記マスター担体３について説明する。マスター担体３の基板３１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、フォトファブリケーション法等によって行われる。
【００２８】
スタンパー法は、表面が平滑なガラス板（または石英板）の上にスピンコート等でフォトレジストを形成し、このガラス板を回転させながらサーボ信号に対応して変調したレーザー光（または電子ビーム）を照射し、フォトレジスト全面に所定のパターン、例えば各トラックに回転中心から半径方向に線状に延びるサーボ信号に相当するパターンを円周上の各フレームに対応する部分に露光する。その後、フォトレジストを現像処理し、露光部分を除去しフォトレジストによる凹凸形状を有する原盤を得る。次に、原盤の表面の凹凸パターンをもとに、この表面にメッキ（電鋳）を施し、ポジ状凹凸パターンを有するＮｉ基板を作成し、原盤から剥離する。この基板をそのままマスター担体３とするか、または凹凸パターン上に必要に応じて非磁性層、軟磁性層、保護膜を被覆してマスター担体３とする。
【００２９】
また、前記原盤にメッキを施して第２の原盤を作成し、この第２の原盤を使用してメッキを行い、ネガ状凹凸パターンを有する基板を作成してもよい。さらに、第２の原盤にメッキを行うか樹脂液を押し付けて硬化を行って第３の原盤を作成し、第３の原盤にメッキを行い、ポジ状凹凸パターンを有する基板を作成してもよい。
【００３０】
一方、前記ガラス板にフォトレジストによるパターンを形成した後、エッチングしてガラス板に穴を形成し、フォトレジストを除去した原盤を得て、以下前記と同様に基板を形成するようにしてもよい。
【００３１】
金属による基板の材料としては、ＮｉもしくはＮｉ合金を使用することができ、この基板を作成する前記メッキは、無電解メッキ、電鋳、スパッタリング、イオンプレーティングを含む各種の金属成膜法が適用できる。基板の凹凸パターンの深さ（突起の高さ）は、８０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０ｎｍ〜６００ｎｍである。この凹凸パターンはサーボ信号の場合は、半径方向に長く形成される。例えば、半径方向の長さは０．３〜２０μｍ、円周方向は０．２〜５μｍが好ましく、この範囲で半径方向の方が長いパターンを選ぶことがサーボ信号の情報を担持するパターンとして好ましい。
【００３２】
前記磁性層３２（軟磁性層）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。磁性層の磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＺｒ、ＣｏＮｂＴａＺｒ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌ、ＦｅＴａＮ）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ）が用いることができる。特に好ましくはＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉである。磁性層の厚みは、５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１５０ｎｍ〜４００ｎｍである。また磁性層の下層に下地層として設ける非磁性層の材料としては、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ、Ｃ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ等を用いる。この非磁性層は基板が強磁性体の場合における信号品位の劣化を抑制できる。
【００３３】
なお、磁性層の上にＤＬＣ等の保護膜を設けることが好ましく、潤滑剤層を設けても良い。また保護膜として５〜３０ｎｍのＤＬＣ膜と潤滑剤層が存在することがさらに好ましい。また、磁性層と保護膜の間に、Ｓｉ等の密着強化層を設けてもよい。潤滑剤は、スレーブ媒体２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の耐久性の劣化を改善する。
【００３４】
前記原盤を用いて樹脂基板を作製し、その表面に磁性層を設けてマスター担体３としてもよい。樹脂基板の樹脂材料としては、ポリカーボネート・ポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル・塩化ビニル共重合体などの塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、アモルファスポリオレフィンおよびポリエステルなどが使用可能である。耐湿性、寸法安定性および価格などの点からポリカーボネートが好ましい。成形品にバリがある場合は、バーニシュまたはポリッシュにより除去する。樹脂基板のパターン突起の高さは、５０〜１０００ｎｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは２００〜５００ｎｍの範囲である。
【００３５】
前記樹脂基板の表面の微細パターンの上に磁性層を被覆しマスター担体３を得る。磁性層の形成は、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。
【００３６】
一方、フォトファブリケーション法は、例えば、平板状の基板の平滑な表面にフォトレジストを塗布し、サーボ信号のパターンに応じたフォトマスクを用いた露光、現像処理により、情報に応じたパターンを形成する。次いで、エッチング工程により、パターンに応じて基板のエッチングを行い、磁性層の厚さに相当する深さの穴を形成する。次いで、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、メッキ法により、形成した穴に対応した厚さで基板の表面まで磁性材料を成膜する。次いで、フォトレジストをリフトオフ法で除去し、表面を研磨して、ばりがある場合は取り除くと共に、表面を平滑化する。
【００３７】
次にスレーブ媒体２について述べる。スレーブ媒体２としては塗布型磁気記録媒体、あるいは金属薄膜型磁気記録媒体を用いる。塗布型磁気記録媒体としては高密度フレキシブルディスクなどの市販媒体が挙げられる。金属薄膜型磁気記録媒体については、まず磁性材料としてはＣｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ）を用いることができる。これは磁束密度が大きいこと、スレーブ媒体２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。そして磁性材料の下（支持体側）に必要な磁気異方性をつけるために非磁性の下地層を設けることが好ましい。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。そのためにはＣｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ等を用いる。
【００３８】
上記のような本発明の実施形態によれば、多数のスレーブ媒体２に対して順次磁気転写を行うについて、所定回数の磁気転写毎にマスター担体３を交換し、クリーニング手段１３で洗浄クリーニングして付着した塵埃等を除去するようにしたことにより、マスター担体３への塵埃の付着によるマスター担体３とスレーブ媒体２との密着不良に起因する転写品質の劣化を防止することができ、良好な磁気転写を効率よく継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態にかかる磁気転写装置の概略図
【図２】一つの実施の形態に係る磁気転写を示す図
【符号の説明】
２    スレーブ媒体
３    マスター担体
７    洗浄液
10    磁気転写装置
11    磁気転写手段
12    交換手段
13    クリーニング手段
31    基板
32    磁性層（金属薄膜層）
【図１】
0004024464.tif 000002
【図２】
0004024464.tif 000003