專利名稱：磁復(fù)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使具有用于向磁記錄介質(zhì)復(fù)制信息的圖形狀磁性層的磁復(fù)制用主載體的該磁性層與復(fù)制受體的磁性層緊密接觸的狀態(tài)下，通過施加復(fù)制用磁場，把所述信息復(fù)制到所述復(fù)制受體的磁性層上的磁復(fù)制方法。
作為正確并有效地進(jìn)行該預(yù)格式化的方法，有在特開昭63-183623號公報、特開平10-40544號公報、特開平10-269566號公報等中公開的把主載體所載持的伺服信號等的信息以磁的方式復(fù)制到磁記錄介質(zhì)上的磁復(fù)制方法。
這種磁復(fù)制是，首先作成具有對應(yīng)需要復(fù)制到磁盤介質(zhì)等的磁記錄介質(zhì)(復(fù)制受體)上的信息的，在凸部表面上形成磁性層的凹凸圖形(圖形狀凸部)的主載體，在該主載體與復(fù)制受體緊密接觸的狀態(tài)下，通過施加復(fù)制用磁場，把對應(yīng)主載體的凹凸圖形所載持的信息(例如伺服信號)的磁化圖形復(fù)制到復(fù)制受體上，由于可進(jìn)行主載體與復(fù)制受體的相對位置不發(fā)生變化的靜止?fàn)顟B(tài)下的記錄，所以具有能夠進(jìn)行正確的預(yù)格式化，并且只需極短的記錄時間的優(yōu)點。
但是，作為磁記錄介質(zhì)，一般被分為在其磁性層的面上具有向水平方向的容易磁化軸的水平磁記錄介質(zhì)，及在磁性層的面上具有向垂直方向的容易磁化軸的垂直磁記錄介質(zhì)，但在一般的情況下是使用水平磁記錄介質(zhì)，上述的磁復(fù)制技術(shù)也主要是針對水平磁記錄介質(zhì)所進(jìn)行的開發(fā)。另一方面，如果使用垂直磁記錄介質(zhì)，相對水平磁記錄介質(zhì)，則希望其具有更大的容量。
在對垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)行磁復(fù)制的情況下，必須要向與磁性層的面垂直的方向施加磁場，然而其最佳條件卻不同于進(jìn)行水平磁記錄介質(zhì)的磁復(fù)制的情況。
因此，本發(fā)明的目的是解決上述的問題，提供一種對垂直磁記錄介質(zhì)實現(xiàn)效果良好的磁復(fù)制的磁復(fù)制方法。
在這里，“信息的復(fù)制”是指使復(fù)制受體磁性層的磁化排列形成對應(yīng)該信息的圖形的圖形化。
另外，復(fù)制受體的磁道區(qū)域及同心圓狀磁道是指通過磁復(fù)制而形成的磁道區(qū)域及同心圓狀磁道。
另外，也可以在使復(fù)制受體與主載體緊密接觸的狀態(tài)下進(jìn)行復(fù)制受體的磁性層的初始直流磁化，并且也可以在未與主載體緊密接觸的狀態(tài)下進(jìn)行。在進(jìn)行未與主載體緊密接觸的初始直流磁化的情況下，可在進(jìn)行初始直流磁化之后再使其與主載體緊密接觸。
另外，對于本發(fā)明的磁復(fù)制方法，理想的是使所述磁復(fù)制用磁場的強(qiáng)度為所述復(fù)制受體的磁性層的矯頑力的0.5倍以上3.5倍以下。
可通過下述的磁復(fù)制裝置實施上述的磁復(fù)制方法，該磁復(fù)制裝置是使具有用于向復(fù)制受體的磁性層復(fù)制信息的圖形狀磁性層的磁復(fù)制用主載體的該磁性層與所述復(fù)制受體的磁性層緊密接觸的狀態(tài)下，通過施加復(fù)制用磁場，把所述信息磁復(fù)制到所述復(fù)制受體的磁性層上的磁復(fù)制裝置，其特征在于具有通過向具有同心圓狀磁道的圓盤狀復(fù)制受體的磁道面在與其垂直的一個方向施加初始直流磁場，對該復(fù)制受體的磁性層進(jìn)行在與該磁道面垂直的一個方向上的初始直流磁化的初始直流磁化裝置，和在大于所述復(fù)制受體的磁道區(qū)域的區(qū)域上生成與所述初始直流磁化方向相反方向的復(fù)制用磁場的復(fù)制用磁場生成裝置。
另外，所述復(fù)制用磁場生成裝置也可以兼用為所述初始直流磁化裝置。
另外，復(fù)制用磁場生成裝置可以使用電磁鐵裝置及永磁鐵裝置等，但從利于對磁場強(qiáng)度等的條件進(jìn)行設(shè)定調(diào)整的方面考慮，理想的是使用電磁鐵裝置，而在進(jìn)行固定磁場強(qiáng)度的磁復(fù)制的情況下，從低成本化及小型化的方面考慮，理想的是使用永磁鐵裝置。
依照本發(fā)明的磁復(fù)制方法，在對作為復(fù)制受體的垂直磁記錄介質(zhì)的磁性層進(jìn)行在與磁道面垂直的一個方向上的初始直流磁化之后，在使復(fù)制受體的磁性層與主載體的磁性層緊密接觸的狀態(tài)下，通過對這些磁性層施加與所述初始直流磁化的方向相反方向的復(fù)制用磁場，來進(jìn)行磁復(fù)制，由此可對垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)行效果良好的磁復(fù)制。而且，通過把使各個磁性層形成相互緊密接觸的所述復(fù)制受體及所述主載體配置在生成在大于復(fù)制受體的磁道區(qū)域的區(qū)域上的與所述初始直流磁化方向相反方向的復(fù)制用磁場中，可對磁道面的全體區(qū)域同時進(jìn)行磁復(fù)制，因此，在施加復(fù)制用磁場時，不需要使復(fù)制用磁場或復(fù)制受體及主載體進(jìn)行移動便可進(jìn)行磁復(fù)制，從而省略了使裝置復(fù)雜化的移動機(jī)構(gòu)。由于可同時對磁道面全體區(qū)域進(jìn)行磁復(fù)制，所以可在非常短的時間內(nèi)完成磁復(fù)制，可高效率地制造出完成復(fù)制的復(fù)制受體。
另外，尤其是通過把復(fù)制用磁場的強(qiáng)度設(shè)定為復(fù)制受體的磁性層的矯頑力的0.5倍以上3.5倍以下，可實現(xiàn)高精度的磁復(fù)制。
圖2是表示主載體和復(fù)制受體的立體圖。
圖3是表示磁復(fù)制方法的基本工序的示意圖。
圖4是表示其他實施例的復(fù)制用磁場施加裝置的示意圖。
圖中2-復(fù)制受體，3、4-主載體，5-永磁鐵裝置，5a、5b-永磁鐵，15-電磁鐵。


圖1所示的復(fù)制用磁場生成裝置由具有2個圓柱狀永磁鐵5a、5b的永磁鐵裝置5構(gòu)成。永磁鐵裝置5的永磁鐵5a、5b是分別具有大于如圖2所示的復(fù)制受體2的磁道區(qū)域截面面積的圓柱狀磁鐵，如圖所示的那樣，把不同的磁極相互對面地配置，使其生成從接觸體10的下方朝向上方的磁場Hdu。另外，由于在把接觸體10插入或搬出上下永磁鐵5a、5b之間時，必須使兩磁鐵5a、5b形成充分距離的分離，因此永磁鐵裝置5還具有使兩磁鐵5a、5b相互分離的未圖示的分離機(jī)構(gòu)。這是為了避免在插入及搬出時使復(fù)制受體2受到磁場的影響。另外，這里的磁場Hdu場強(qiáng)被設(shè)定為復(fù)制受體的矯頑力Hcs的0.5倍以上3.5倍以下。
圖2是表示接觸體10的分解圖。接觸體10使復(fù)制受體2的磁性層2b、2c的各個面與主載體3a、4a的圖形狀凸部的凸部表面緊密接觸。
在本發(fā)明的磁復(fù)制方法中所使用的復(fù)制受體例如是在兩面或一面上形成磁記錄層的硬盤或軟盤等的圓環(huán)盤裝的磁記錄介質(zhì)，尤其是相對記錄面在容易進(jìn)行磁化的垂直方向形成磁記錄層磁化的垂直磁記錄介質(zhì)。圖2所示的復(fù)制受體2是在圓盤狀基板2a的兩面上分別形成磁性層(磁記錄層)2b、2c的可進(jìn)行兩面記錄的垂直磁記錄介質(zhì)。
主載體3上形成有對應(yīng)向復(fù)制受體2的下側(cè)記錄層2b記錄的信息的圖形狀凸部，主載體4具有與主載體3同樣的構(gòu)造層，并形成有對應(yīng)向復(fù)制受體2的上側(cè)記錄層2c記錄的信息的圖形狀凸部。各個主載體3、4有形成有圖形狀凸部的基板3a、4a和形成在該基板表面上的軟磁性層3b、4b構(gòu)成。
下面，對本實施例的磁復(fù)制方法進(jìn)行說明。首先，結(jié)合圖3對磁復(fù)制的基本工序進(jìn)行說明。圖3(a)是通過向一方施加磁場來對復(fù)制受體的磁性層進(jìn)行初始直流磁化的的工序。該圖的(b)是使主載體與復(fù)制受體緊密接觸，向與復(fù)制受體磁性層的初始直流磁場相反方向施加磁場的工序，該圖的(c)是分別表示磁復(fù)制后的狀態(tài)的示意圖。另外，在圖3中，只表示出復(fù)制受體2的下側(cè)記錄層2b，只說明了向該下側(cè)記錄層2b的磁復(fù)制，該說明也同樣適用于對上側(cè)記錄層2c的說明。
如圖3(a)所示，對復(fù)制受體2向與磁道面垂直的一個方向預(yù)先施加初始直流磁場Hin，使記錄層2b形成向一個方向的磁化。然后如圖3(b)所示，使該復(fù)制受體2的記錄層2b一側(cè)的面與主載體3的凸部表面的軟磁性層3b緊密接觸，通過對復(fù)制受體2的記錄層2b向垂直的方向施加與所述初始直流磁場Hin相反方向(即，初始直流磁化方向的相反方向)的復(fù)制用磁場Hdu，進(jìn)行磁復(fù)制。其結(jié)果如圖3(c)所示，對應(yīng)主載體3的圖形狀凸部的信息(例如是伺服信號)被磁復(fù)制到復(fù)制受體2的記錄層2b上。
另外，即使在主載體3的凹凸圖形與圖3的正圖形相反的凹凸形狀負(fù)圖形的情況下，只要通過向與上述相反的方向施加初始直流磁場Hin及復(fù)制用磁場Hdu，便可進(jìn)行同樣信息的磁復(fù)制。
下面，對使用圖1所示的復(fù)制用磁場施加裝置的磁復(fù)制方法進(jìn)行說明。
首先，通過未圖示的初始直流磁化裝置對復(fù)制受體2的磁性層2b、2c進(jìn)行初始直流磁化。即，對磁性層2b、2c施加垂直方向的初始直流磁場Hin，使磁性層形成初始直流磁化。
然后，使復(fù)制受體2的磁性層2b、2c分別與主載體3、4的圖形狀凸部緊密接觸，形成接觸體10，在永磁鐵裝置5的上下磁鐵5a、5b相互呈充分分離的狀態(tài)下，是復(fù)制用磁場Hdu方向與復(fù)制受體2的磁性層2b、2c的初始直流磁化方向相反地把接觸體10插入到兩磁鐵之間。然后，使上下磁鐵5a、5b接近接觸體10的表面，通過施加復(fù)制用磁場Hdu，進(jìn)行磁復(fù)制。另外，在完成磁復(fù)制后，在上下磁鐵5a、5b再次形成充分分離的狀態(tài)下從兩磁鐵之間搬出接觸體10。
本實施例的磁復(fù)制裝置通過具備了如上所述那樣的初始直流磁化機(jī)構(gòu)和復(fù)制用磁場生成機(jī)構(gòu)，可容易地向垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)行磁復(fù)制，并可實現(xiàn)良好的磁復(fù)制。由于能夠?qū)Υ怪贝庞涗浗橘|(zhì)進(jìn)行良好的磁復(fù)制，所以可獲得比以往的高密度水平磁記錄介質(zhì)更大容量的記錄介質(zhì)。另外，由于具備了在比復(fù)制受體的磁道區(qū)域更寬的區(qū)域上生成與所述初始直流磁化方向相反方向的復(fù)制用磁場，所以可對復(fù)制受體的磁道面的全體區(qū)域同時進(jìn)行磁復(fù)制，從而可高效地制造出完成磁復(fù)制后的復(fù)制受體。另外，由于可生成比磁道區(qū)域更大范圍的復(fù)制用磁場，所以可對磁道面施加一樣的磁場，從而可提高復(fù)制精度。
本實施例的磁復(fù)制方法是，預(yù)先對復(fù)制受體2的磁性層2b、2c進(jìn)行初始直流磁化，然后使其與主載體3、4緊密接觸，但也可以預(yù)先使復(fù)制受體2與主載體3、4緊密接觸，然后在這個狀態(tài)下對復(fù)制受體2的磁性層2b、2c進(jìn)行初始直流磁化。
另外，也可以把上述的復(fù)制用磁場生成機(jī)構(gòu)作為初始直流磁化機(jī)構(gòu)使用。在這種情況下，為了對復(fù)制受體2的磁性層2b、2c形成相互相反方向的初始直流磁場Hin和復(fù)制用磁場Hdu，在施加初始直流磁場時和施加復(fù)制用磁場時，只要在復(fù)制受體2的上下面倒置的狀態(tài)下放置在永磁鐵5a、5b之間便可。另外，在進(jìn)行復(fù)制受體2的初始直流磁化時，為了使復(fù)制受體2的磁性層2b、2c在插入、搬出時不受磁鐵5a、5b的磁場的影響，也要在永磁鐵5a、5b之間進(jìn)行復(fù)制受體2的插入、搬出時，使2個永磁鐵5a、5b相互分離。
由此，通過把復(fù)制用磁場生成機(jī)構(gòu)兼用為初始直流磁化機(jī)構(gòu)，可降低裝置的成本，從而可提供廉價的完成預(yù)格式化的磁記錄介質(zhì)。
另外，初始直流磁場及復(fù)制用磁場的場強(qiáng)必須要采用通過測定復(fù)制受體的矯頑力、主載體及復(fù)制受體的導(dǎo)磁率比等所確定的值。不過，如上面所述，復(fù)制用磁場場強(qiáng)采用復(fù)制受體矯頑力Hcs的0.5倍以上3.5倍以下的值。
在上述的實施例中，舉例說明了采用永磁鐵裝置5的磁場生成裝置，但作為磁場生成裝置也可以使用如圖4所示的電磁鐵裝置15。圖4所示的電磁鐵裝置15由在被配置在接觸體10上下方的具有與復(fù)制受體2的磁道面同等橫截面積的圓柱狀鐵心16a、16b上纏繞有線圈17a、17b的2個電磁鐵構(gòu)成。使用該電磁鐵裝置15的磁復(fù)制方法與上述的方法相同。不過使用電磁鐵裝置15，可容易地改變磁場方向和磁場強(qiáng)度。
另外，上述的情況是對使復(fù)制受體與主載體緊密接觸的接觸體施加復(fù)制用磁場，但也可以在使兩者形成保持同樣距離的相互接近狀態(tài)下施加復(fù)制用磁場。
下面，對主載體和復(fù)制受體進(jìn)行詳細(xì)的說明。
如上所述，主載體3由在表面具有圖形狀凸部的基板3a和形成在該表面(凸部上及凸部之間的凹部)上的軟磁性層3b構(gòu)成。作為主載體3的基板3a，可以使用鎳、硅、石英板、玻璃、鋁、陶瓷及合成樹脂等。作為軟磁性層3b的磁性材料可以使用Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)。最為理想的是使用FeCo、FeCoNi。作為基板3a，在使用Ni等的情況下，雖然不一定必須設(shè)置軟磁性層，但設(shè)置軟磁性層可提高復(fù)制精度。另外，當(dāng)基板3a為非磁性體的情況下，則必須要設(shè)置軟磁性層。
可以用印模法、光刻法等來形成主載體3的圖形狀凸部(凹凸圖形)。這里，對使用印模法的主載體制作進(jìn)行說明。
首先，在表面平滑的玻璃板(或者是石英板)上用環(huán)形涂抹法等形成光敏抗蝕劑層，一邊使該玻璃板旋轉(zhuǎn)，一邊用對應(yīng)伺服信號調(diào)制的激光(或者是電子束)進(jìn)行照射，在光敏抗蝕劑全體面上的對應(yīng)圓周上的各個扇區(qū)的部分上，進(jìn)行規(guī)定的圖形，例如是相當(dāng)于伺服信號的圖形的暴光。然后進(jìn)行光敏抗蝕劑的顯像處理，通過除去暴光的部分而獲得由光敏抗蝕劑形成的凹凸形狀。然后，以原盤表面的凹凸圖形為基礎(chǔ)，對其表面進(jìn)行電鍍(電鑄)處理，作成具有正形狀凹凸圖形的Ni基板，最后從原盤上取下來。這個基板可直接被用作為主載體，或根據(jù)需要，在凹凸圖形上覆蓋軟磁性層或保護(hù)膜，然后作為主載體使用。
另外，也可以通過在所述原盤上實施電鍍，作成第2原盤，然后使用該第2原盤，通過進(jìn)行電鍍作成具有負(fù)形狀凹凸圖形的基板。并且，也可以通過對第2原盤進(jìn)行電鍍或通過壓粘樹脂液，并使其固化來作成第3原盤，然后在第3原盤上進(jìn)行電鍍，作成具有正形狀凹凸圖形的基板。
另一方面，也可以在所述玻璃板形成光敏抗蝕劑的圖形，然后通過蝕刻，在玻璃板上形成孔，再除去光敏抗蝕劑作成原盤，然后通過與上述相同的方法作成基板。
作為由金屬構(gòu)成的基板的材料，可如上所述地使用Ni或Ni合金等，在制作該基板工序中的電鍍，可使用包括無電解電鍍、電鑄、噴鍍法、離子鍍法等的各種金屬成膜法。基板的凸部高度(凹凸圖形的深度)應(yīng)在50～800nm的范圍內(nèi)，理想的是在80nm～600nm的范圍內(nèi)，在該凹凸圖形為取樣伺幅信號的情況下，形成在半徑方向長于圓周方向的矩形狀凸部。具體的是，最好選擇在半徑方向的長度為0.05～20μm，在圓周方向為0.05～5μm，理想的是，作為載持伺服信號信息的圖形，應(yīng)在該范圍內(nèi)選擇可構(gòu)成具有在半徑方向上的延長形狀值。
關(guān)于在基板的凹凸圖形上形成軟磁性層36，是將磁性材料通過真空蒸鍍法、噴鍍法、離子鍍法等的真空成膜方法或電鍍法等進(jìn)行成膜。軟磁性層的理想厚度為在50nm～500nm的范圍內(nèi)，更理想的是在80nm～300nm的范圍內(nèi)。
另外，理想的是在該凸部表面的軟磁性層上設(shè)置5～30nm的DLC等的保護(hù)膜。也可以設(shè)置潤滑劑層。另外，也可以在軟磁性層與保護(hù)膜之間設(shè)置Si等的接觸強(qiáng)化層。通過設(shè)置潤滑劑，在對與復(fù)制受體的接觸過程中所形成的偏移進(jìn)行矯正時，可防止因摩擦而造成的損傷等，可提高耐久性。
另外，在上面的說明中，對表面形成凹凸?fàn)钪鬏d體進(jìn)行了說明，但也可以使用通過把磁性層填埋在具有凹凸圖形的基板的凹部，使表面形成平面狀主載體。在這種情況下，可采用被填埋在凹部區(qū)域上的磁性層具有形成圖形狀凹凸圖形的基板。
如上所述，復(fù)制受體2為硬盤、高密度軟盤等的圓盤狀磁記錄介質(zhì)，其磁記錄層由涂布型磁記錄層或金屬薄膜型磁記錄層構(gòu)成。另外，在這里使用具有在磁道面的垂直方向具有容易磁化軸的各向異性的磁記錄層。另外作為金屬薄膜型磁記錄層，可使用Co、Co合金(CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi等)、Fe、Fe合金(FeCo、FePt、FeCoNi)。而且，為了使磁性材料的下面(支撐體側(cè))具有必要的磁各向異性，理想的是設(shè)置非磁性的下基層。并且必須使結(jié)晶構(gòu)造及晶格常數(shù)磁性層相一致，符合該要求的材料例如有Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等。另外，為了使磁性層的垂直磁化狀態(tài)穩(wěn)定，而且提高讀取時的靈敏度，最好在非磁性下基層的下面再設(shè)置一層有軟磁性層構(gòu)成的基礎(chǔ)層。
另外，磁記錄層的厚度應(yīng)大于10nm并小于500nm，最好是大于20nm并小于200nm。另外，非磁性層的厚度應(yīng)大于10nm并小于150nm，最好大于20nm并小于80nm。另外，基礎(chǔ)層的厚度應(yīng)大于50nm并小于2000nm，理想的是大于80nm并小于400nm。
權(quán)利要求
1.一種磁復(fù)制方法，是一種使在具有用于向復(fù)制受體磁性層復(fù)制信息的圖形狀磁性層的磁復(fù)制用主載體的該磁性層與所述復(fù)制受體的磁性層緊密接觸的狀態(tài)下，通過施加復(fù)制用磁場，把所述信息磁復(fù)制到所述復(fù)制受體的磁性層上的磁復(fù)制方法，其特征在于作為所述復(fù)制受體使用具有同心圓狀磁道的圓盤狀垂直磁記錄介質(zhì)，通過向與該復(fù)制受體磁道面垂直的一個方向施加初始直流磁場，對該復(fù)制受體的磁性層進(jìn)行向與該磁道面垂直的一個方向的初始直流磁化，然后，通過把各個磁性層形成相互緊密接觸的所述復(fù)制受體及所述主載體配置在生成在大于所述復(fù)制受體的磁道區(qū)域的區(qū)域上并與所述初始直流磁化方向相反方向的復(fù)制用磁場中，對磁道面的全體區(qū)域同時進(jìn)行磁復(fù)制。
全文摘要
一種利用磁復(fù)制用磁場生成裝置對垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)行效果良好的磁復(fù)制的磁復(fù)制方法,該復(fù)制用磁場生成裝置使用由具有大于圓盤狀垂直磁記錄介質(zhì)(2)的磁道面截面面積的圓柱狀永磁鐵(5a、5b)構(gòu)成的永磁鐵裝置(5),在2個永磁鐵(5a、5b)之間配置預(yù)先在垂直的一個方向?qū)Υ判詫舆M(jìn)行了初始直流磁化的磁記錄介質(zhì)(2)與圓盤狀主載體(3、4)的接觸體(10),并使復(fù)制用磁場(Hdu)方向與初始直流磁化方向相反,通過向磁道面全體區(qū)域同樣地施加復(fù)制用磁場(Hdu),來同時進(jìn)行磁道面全體區(qū)域的磁復(fù)制。
文檔編號G11B5/86GK1387180SQ0211979
公開日2002年12月25日 申請日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月18日
發(fā)明者小松和則, 西川正一 申請人:富士膠片株式會社