專利名稱：磁復(fù)制用主載體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向大容量、高記錄密度的磁記錄再生裝置用磁記錄媒體復(fù)制記錄信息所用磁復(fù)制用主載體，特別是涉及向大容量、高記錄密度的磁記錄媒體記錄伺服信號、地址信號，其它通常圖像信號、聲音信號、數(shù)據(jù)信號等所用磁復(fù)制用主載體。
由于數(shù)碼圖像利用的進(jìn)展等，個人電腦等所處理的信息量正在飛躍增加。隨著信息量的增加，要求有能以因容量大而價(jià)廉，并在短時(shí)間內(nèi)能記錄和解讀進(jìn)行信息記錄的磁記錄媒體。
硬盤等高密度記錄媒體、ZID(Iomega公司)等的大容量可消除型磁記錄媒體的信息記錄范圍比軟盤的磁道窄，能在窄的磁道寬度內(nèi)以磁頭進(jìn)行準(zhǔn)確掃描，由于信號的記錄與再生要在高S/N比下進(jìn)行，所以須要使用跟蹤伺服技術(shù)以進(jìn)行準(zhǔn)確的掃描。
像硬盤、可消除型磁記錄媒體那樣的大容量磁記錄媒體，圓盤的每周要在一定角度間隔設(shè)置跟蹤用伺服信號、地址信息信號、再生時(shí)間脈沖信號等記錄領(lǐng)域。磁頭在一定間隔內(nèi)通過對這些信號的再生確認(rèn)其位置，來修正以準(zhǔn)確掃描磁道。這些信號在制作磁記錄媒體時(shí)，已有所稱的予格式化記錄在磁記錄媒體上。
跟蹤用伺服信號及地址信息信號、再生時(shí)間脈沖信號等的記錄，其位置的確定要求精度高，所以將磁記錄媒體裝入驅(qū)動機(jī)構(gòu)后，要使用專用伺服式化記錄裝置，通過嚴(yán)格控制位置的磁頭進(jìn)行予格化記錄。
然而，在用磁頭進(jìn)行伺服信號及地址信息信號、再生時(shí)間脈沖信號的予格式化記錄時(shí)，要使用專用伺服記錄裝置，通過磁頭的嚴(yán)格位置控制進(jìn)行予格式化記錄，所以需要很長時(shí)間。隨著磁記錄密度的增加，予格式化記錄所用的信息量必然增加，所需時(shí)間要更長。
由于磁頭與磁記錄媒體間的空隙損失，及磁記錄磁頭形狀所引起的記錄磁場的擴(kuò)大，在所記錄的予格式化磁道端部的磁化遷移會產(chǎn)生陡峭性欠缺。
在用磁復(fù)制用主載體進(jìn)行復(fù)制時(shí)，為了不使在外部磁場激磁下對磁復(fù)制用主載體的磁性產(chǎn)生消磁作用，要求它的保磁力(Hc)要比被復(fù)制記錄媒體的保磁力大3倍以上。
對平面狀磁體進(jìn)行部分磁化時(shí)，高密度記錄的被復(fù)制記錄媒體所用磁體的抗磁力為159.1KA/m(20000e)，磁復(fù)制用主載體的保磁力要在477.5KA/m(60000e)以上，為此，事實(shí)上以磁頭進(jìn)行精密磁化是不可能的。
為此，為解決這些由來已久的記錄方法上的問題，特開平10-40544公報(bào)中提出了在基體表面上制成與信息信號對應(yīng)的凹凸形狀，至少凹凸形狀的凸部表面覆有強(qiáng)磁性薄膜的磁復(fù)制用主載體表面，與強(qiáng)磁性薄膜或由強(qiáng)磁性粉涂布層所形成的片狀或圓盤狀磁記錄媒體表面接觸，或者通過外加交流偏磁場，或直流磁場對構(gòu)成凸部表面的強(qiáng)磁性材料進(jìn)行激磁，將與凹凸形狀對應(yīng)的磁化圖形記錄到磁記錄媒體上的方法。
此方法是將磁復(fù)制用主載體的凸部表面與被予格式化的磁記錄媒體即從屬媒體緊密壓著的同時(shí)，通過對構(gòu)成凸部強(qiáng)磁性材料的激磁，在從屬媒體上通過復(fù)制形成所定的予格式化的方法。由于使磁復(fù)制用主載體與從屬媒體間的相對位置固定不變，可在靜態(tài)下記錄，從而具有可能準(zhǔn)確記錄予格式化的特征。而且又具有需要極短的記錄時(shí)間的特征。也是說以前述磁頭進(jìn)行記錄的方法通常需要幾分鐘到數(shù)十分鐘，并且隨記錄容量的增加而會更長的時(shí)間，因而存在記錄時(shí)間更會長的問題，而用本磁復(fù)制法則與記錄容量和記錄密度無關(guān)，在1秒以內(nèi)即可完成復(fù)制。
用上述記錄方法進(jìn)行復(fù)制時(shí)，會有信息信號質(zhì)量不高，或因有些部位不同產(chǎn)生信號不勻等問題。
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種磁復(fù)制主載體。將磁復(fù)制用主載體與從屬媒體緊密壓著，通過外加外部磁場復(fù)制予格式化圖形制作從屬媒體，以防止所復(fù)制的從屬媒體因復(fù)制圖形質(zhì)量降低所引起的伺服動作不準(zhǔn)確等問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案通過在基板表面制成與復(fù)制用記錄信息對應(yīng)的磁性層作為磁復(fù)制用主載體，該磁復(fù)制用主載體與接受復(fù)制磁記錄的從屬媒體接觸，且以外加復(fù)制用磁場進(jìn)行復(fù)制的方法中，磁復(fù)制用主載體的磁性層選用的比透磁率在10-1000。
本發(fā)明是基于發(fā)現(xiàn)磁復(fù)制用主載體磁性層的比透磁率影響被復(fù)制磁信號的質(zhì)量這點(diǎn)而構(gòu)思的。
下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明的由磁復(fù)制用主載體向從屬媒體復(fù)制方法的說明圖。
圖2是本發(fā)明的磁復(fù)制用主載體的制造方法的一例且按工藝順序的說明圖。
如圖1所示，磁復(fù)制用主載體1上的強(qiáng)磁性膜2表面有經(jīng)予格式化的凸部3，它與從屬媒體4的表面緊密壓著后，施以激磁磁場5則凸部3順其方向被磁化。在從屬媒體4上，對應(yīng)于磁復(fù)制用主載體凸部3的磁化7形成記錄磁場8而被予格式化。探討了此磁復(fù)制方法對從屬媒體產(chǎn)生復(fù)制不佳的原因，發(fā)現(xiàn)磁復(fù)制用主載體磁化層的比透磁率大是影響復(fù)制不良的關(guān)鍵所在。
這是因?yàn)樵诔烦饧訌?fù)制用磁場后，當(dāng)磁復(fù)制用主載體與從屬媒體分開時(shí)，由于比透磁率高，來自從屬媒體圖形的磁場致使磁復(fù)制用主載體有部分被磁化，它又反過來磁化從屬媒體。
為防止此現(xiàn)象發(fā)生，主載體磁性層的比透磁性層的比透磁率須在1000以下，當(dāng)比透磁率在1000以下時(shí)，不發(fā)生磁性層上的磁化，可發(fā)生與復(fù)制用磁場相同方向的磁化。
當(dāng)比透磁率過小時(shí)，由于復(fù)制用磁場不被主載體所吸收，從屬媒體在復(fù)制時(shí)，其從屬媒體上的任意部分都產(chǎn)生相同磁場，從而不能進(jìn)行與主載體圖形相對應(yīng)的復(fù)制。
為此，主載體磁性層的比透磁率應(yīng)在10-1000，最好在50-500。
下面參照


本發(fā)明中磁復(fù)制用主載體的制作方法。圖2是本發(fā)明磁復(fù)制用主載體制作方法的一例且按工藝順序的說明圖。
如圖2(A)所示，在表面平滑的基板21上涂以光致抗蝕劑22?；?1可以是硅，石英、玻璃、鋁等非磁性金屬或合金，陶瓷，合成樹脂等表面平滑的板狀體，并能耐刻蝕、成膜工藝下的溫度等處理環(huán)境。
光致抗蝕劑可根據(jù)刻蝕等工藝而任意選擇。
如圖2(B)所示，可根據(jù)予格式化的圖形，使用光罩柵23進(jìn)行曝光24。
下面如圖2(C)所示，先在光致抗蝕劑22上顯像形成與予格式化信息相應(yīng)的圖形25。
接著是刻蝕工藝，如圖2(D)所示，根據(jù)適用于基板的刻蝕手段，選用反應(yīng)性刻蝕、物理刻蝕、刻蝕液體等對應(yīng)圖形在基板上形成所定深度刻穴26。
刻穴的深度，應(yīng)與復(fù)制信息記錄部磁性層的厚度相當(dāng)，在20nm-1000nm之間，過厚則會增加磁場的擴(kuò)展寬度，不利于復(fù)制，刻穴的底面應(yīng)和基板平面平行，其深度要均勻一致。
關(guān)于刻穴孔形狀為垂直于面的磁道方向之?dāng)嗝鎽?yīng)為長方形。
然后如圖2(E)所示，將磁性材料以真空蒸著法，噴鍍法，離子注入法等真空成膜手段，通過鍍金屬法在所形成的刻穴上以與其相應(yīng)的厚度將基板表面用磁性材料27成膜之。復(fù)制信息記錄部的磁特性要求抗磁力(Hc)為198.9KA/m(2500 Oe)以下，最好在0.397KA/m-119.4KA/m(5-1500 Oe)飽和磁束密度(Bs)為0.3T(3000高斯)以上，最好在0.5T(5000高斯)以上。
下一步如圖2(F)所示，以剝離法(eift-off)除去光致抗蝕劑，研磨表面，有毛刺時(shí)可剃除使表面平滑。
上面描述了在基板上形成刻穴，然后對所形成的刻穴用磁性材料成膜的方法進(jìn)行說明。也可以在基板上所定的位置上，以磁性材料成膜且形成的復(fù)制信息記錄凸部之后，在凸部之間用非磁性材料成膜或填充，使復(fù)制信息記錄部與非磁性材料部的表面保持同一平面。
本發(fā)明用作復(fù)制信息記錄部的磁性材料，比透磁率應(yīng)在10-1000，有鐵、鉻、鈷合金等。具體可舉出，CoPtCr、CoCr、CoPtCrTa、CoPtCrNbTa、CoCrB、CoNi、Fe、FeCo、FePt、FeNi、FeNiMo、CoNb、CoNbZr、FeSiAl、FeTaN等。
其中，以FeCo(70∶30)、FeNi、FeNiMo(75∶20∶5)、CoNb、CoNbZr、FeSiAl、FeTaN為好。
為使磁性材料具有磁異向性，優(yōu)選設(shè)有非磁性底層，其晶體結(jié)構(gòu)和晶格常數(shù)須與磁性層相同。具體底層可用Cr、CrTi、CoCr、CrTa、CrMo、NiAl、Ru等以噴鍍法成膜。
為不產(chǎn)生本發(fā)明磁復(fù)制用主載體及從屬媒體對復(fù)制信息記錄部10的損傷，應(yīng)在復(fù)制信息記錄部上形成金剛石狀碳保護(hù)膜以賦與足夠的硬度，其硬度應(yīng)在10GPa以上，最好在20GPa以上，當(dāng)小于10GPa時(shí)，其耐久性差。
磁復(fù)制用主載體磁性層表面上的金剛石狀結(jié)構(gòu)碳保護(hù)膜，是將甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烷烴，或乙烯，丙烯等烯烴，或乙炔等炔烴為代表的含碳化合物為原料，以等離子體CVD處理制作，此時(shí)對基板上要外加50-400V的負(fù)電壓。
碳保護(hù)膜的厚度應(yīng)在3-30nm，最好在5-10nm，碳保護(hù)膜上最好設(shè)有潤滑劑，潤滑劑可用含全氟烷基的有機(jī)氟化合物等，潤滑劑厚度最好在1-10nm。
設(shè)有潤滑劑則可防止磁復(fù)制用主載體與從屬媒體密著時(shí)因磨擦所致的耐久性降低。
通過防止磁復(fù)制用主載體表面附著塵土以及被復(fù)制磁記錄媒體表面的損傷所引起兩者間的空隙，可以準(zhǔn)確進(jìn)行記錄信息的復(fù)制。
使用以只有凸部有強(qiáng)磁性層的磁復(fù)制用主載體向從屬媒體復(fù)制時(shí)，可以得到準(zhǔn)確不亂的磁化圖形，但是，反復(fù)進(jìn)行復(fù)制操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，在復(fù)制圖形上會出現(xiàn)缺口的缺陷。
此問題歸咎于磁復(fù)制用主載體與從屬媒體反復(fù)接觸等所產(chǎn)生的靜電從周圍吸附塵埃所致。
磁復(fù)制用主載體多用光平版印刷手法來制作，所以磁復(fù)制用主載體的基板，常用像玻璃、石英、硅等的適宜于刻蝕，真空下能成膜的物質(zhì)。
上述物質(zhì)的導(dǎo)電性低，從屬媒體一般也是在合成樹脂基板上制成，其導(dǎo)電性也差，為此，當(dāng)磁復(fù)制用主載體向與從屬媒體多次接觸時(shí)，能使磁復(fù)制用主載體帶電，大氣中的塵埃因靜電而附著在磁復(fù)制用主載體的凸部，使磁復(fù)制用主載體與從屬媒體之間產(chǎn)生空隙，或者磁復(fù)制主載體與從屬媒體接觸時(shí)所附著的塵埃，損傷其凸部，或傷及從屬媒體。
其結(jié)果是，凸部角部的磁化不能準(zhǔn)確復(fù)制，或者被復(fù)制磁化的角部不整，或者所附著的固形物使凸部與從屬媒體間的距離增大而導(dǎo)致從屬媒體的記錄缺損。
用于本發(fā)明從屬媒體的基材最好是合成樹脂膜片，具體可列舉聚對苯二甲酸乙二酯，聚萘二酸乙二酯，聚芳胺，聚酰亞胺，聚亞苯基苯并雙噁唑等。
從屬媒體上的磁性層，用強(qiáng)磁性金屬薄膜最好，它可制得高記錄密度的磁記錄媒體。也可以將強(qiáng)磁性金屬粉末分散在結(jié)合劑中，涂布該組合物得到的磁性層。這時(shí)，通過調(diào)節(jié)混合于構(gòu)成磁性層組合物中的研磨劑種類或量，可以得到所定硬度的磁性層。
從屬媒體的強(qiáng)磁性金屬薄膜時(shí)，磁性層表面覆以金剛石結(jié)構(gòu)碳保護(hù)膜，其上再敷以潤滑劑層為宜。
由磁復(fù)制用主載體向從屬媒體復(fù)制磁記錄信息時(shí)，磁記錄用主載體與從屬媒體要嚴(yán)緊密著，密著是用橡膠板將它們夾住，通過鋁板等非磁性物體施壓為宜。減壓抽掉磁復(fù)制用主載體與從屬媒體疊合間隙中的空氣，使它們緊密壓著也是有效的方法。
本發(fā)明的磁復(fù)制用主載體，不只是能對硬盤、大容量可消除型磁記錄媒體等圓盤型磁記錄媒復(fù)制磁記錄信息，也可以用于向卡型磁記錄媒體、帶型磁記錄媒體復(fù)制磁記錄信息。
本發(fā)明以由磁復(fù)制用主載體向從屬媒體以予格式化磁復(fù)制為例作了說明，但并不限于予格式化，也適用于任何磁記錄信息的復(fù)制，并且能在短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確復(fù)制大量磁記錄信息。
磁復(fù)制用主載體與從屬媒體在復(fù)制時(shí)的位置關(guān)系無論是任何一方在上或在下皆可，兩者間的密著方法是，可將從屬媒體放置于固定著的磁復(fù)制用主載體上，然后再以按壓的方法；或者用抽空氣吸引密著的方法等。下面以實(shí)施例來說明本發(fā)明實(shí)施例1-1-1-5及比較例1-1-1-3(主載體的制作)在氬氣氛下，對玻璃基板以表1所記述的壓力，以噴鍍法按表1的組成制作厚度為180nm的磁性層，然后，以光刻加工法沿圓周方向刻出3um線寬和空隙的一列線條，在面內(nèi)方向進(jìn)行直流磁化，得到不同比透磁率的磁復(fù)制用主載體A-G。
(磁復(fù)制方法)將所制作的磁復(fù)制用主載體A-G與從屬媒體(富士膠卷制ZIP100用磁記錄媒體)疊合，在圓周方向以318.3KA/m(4000 Oe)進(jìn)行初期直流磁化后，再在與從屬媒體磁化方向相反方向印加159.2KA/m(2000 Oe)的激磁磁場，由磁復(fù)制用主載體將磁記錄信息復(fù)制至入從屬媒體，按下述評價(jià)方法測定最大再生強(qiáng)度和誤差率，其結(jié)果示于表2。
實(shí)施例2-1-2-5及比較例2-1-2-3。
除從屬媒體用ZIP250用磁記錄媒體(富士膠卷制)，復(fù)制用的激磁磁場強(qiáng)度為222.8KA/m(2800 Oe)外，與實(shí)施例1-1同樣進(jìn)行磁復(fù)制及評價(jià)，其結(jié)果示于表3。
評價(jià)方法(1)最大再生強(qiáng)度用電磁特性測定裝置(共同電子制SS-60)評價(jià)從屬媒體的復(fù)制信號。使用的探頭是，探頭空隙為0.4um，再生磁道寬度為3.5um的誘導(dǎo)磁頭。
所讀取的信號用光譜分析儀進(jìn)行頻率分解，以一次信號的峰強(qiáng)，與比透磁率為50的試樣對照相對評價(jià)。
(2)誤差率對于上述最大再生強(qiáng)度，凡是信號未達(dá)到其70％強(qiáng)度者作為誤差，對全體信號的比率作為誤差率。
表1
主載體比透磁率 材料 基板溫度(℃) 壓力(Pa)A 2 CoCr(85∶15) 200 1.07B 5 CoCr(85∶15) 150 0.40C 10 CoCr(85∶15) 250.13D 50 FeCo(70∶30) 250.40E 200 FeCo(70∶30) 250.13F 1000FeNiMo(75∶20∶5)250.40G 1600FeNiMo(75∶20∶5)250.13表2主載體 比透磁率 最大再生強(qiáng)度比誤差率(％)A2 0.3100B5 0.5100C10 0.82D50 1 0E200 1 0F10001 0G16001 30表3主載體 比透磁率 最大再生強(qiáng)度比誤差率(％)A2 0.2100B5 0.4100C10 0.84D50 1 0E200 1 0F10001 0G16001 30[發(fā)明的效果]用本發(fā)明的磁復(fù)制用主載體，對硬盤、大容量可消除盤狀媒體，大容量軟性媒體等圓盤狀媒體，在短時(shí)間內(nèi)，能以良好穩(wěn)定的生產(chǎn)性，進(jìn)行高質(zhì)量跟蹤用伺服信號及地址及息信號，再生時(shí)間脈沖信號等的予格式化記錄。[圖1]
圖1是本發(fā)明的由磁復(fù)制用主載體向從屬媒體復(fù)制方法的說明圖[圖2]圖2是本發(fā)明磁復(fù)制用主載體的制作方法的一例且按工藝順序的說明圖[符號說明]1、磁復(fù)制用主載體2、強(qiáng)磁性薄膜3、凸部 4、從屬媒體5、激磁磁場 7、磁化 8記錄磁場 21、基板22、光致抗蝕劑 23、光罩柵 24、曝光 25、圖形26、刻穴 27、磁性材料
權(quán)利要求
1.一種磁復(fù)制用主載體，其特征在于該磁復(fù)制用主載體是在基板表面上有與復(fù)制用記錄信息對應(yīng)的磁性層所構(gòu)成，在該磁復(fù)制用主載體與能接受復(fù)制磁記錄的從屬媒體接觸、且通過外加復(fù)制用磁場的復(fù)制方法中，所用磁復(fù)制用主載體的磁性層的比透磁率為10-1000。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁復(fù)制主載體,通過磁復(fù)制,由主載體向從屬媒體復(fù)制高質(zhì)量的圖形。在基板面上有對于復(fù)制用記錄信息的磁性層所構(gòu)成的磁復(fù)制用主載體,與能接受磁記錄的從屬媒體接觸,以外加復(fù)制用磁場進(jìn)行復(fù)制的方法中,該磁復(fù)制用主載體上磁性層的比透磁率為10－1000。
文檔編號G11B5/596GK1369878SQ0110392
公開日2002年9月18日 申請日期2001年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月25日
發(fā)明者長尾信, 杉田龍二, 西川正一 申請人:富士膠片株式會社, 杉田龍二