JP2008198273A - 転写方法、転写装置、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】
マスター担体に記録に形成された凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上に忠実に再現するための転写方法、転写装置および記録媒体を提供すること。
【解決手段】
マスターディスク１０Ａ、１０Ｂを、スレーブディスク１４の両面へ密着させ、シート４Ａ、４Ｂを介して流体の圧力によりマスターディスク１０Ａ、１０Ｂを同時に押圧することにより、マスターディスク１０Ａ、１０Ｂに形成された凹凸形状により表される転写情報をスレーブディスク１４の両面へ転写する際、
マスターディスク１０Ａ、１０Ｂ、またはシート４Ａ、４Ｂへ流体の圧力がかかる加圧領域でのマスターディスク１０Ａ、１０Ｂ、またはシート４Ａ、４Ｂに加圧により生じる変形が防止されるとともに、マスターディスク１０Ａ、１０Ｂがスレーブディスク１４へ密着されて転写が行われる。
【選択図】図４

Description

本発明は、微小な凹凸形状か形成されたマスター担体より、凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報のいずれかをスレーブ媒体へ転写する転写方法、転写装置、及び記録媒体に関する。

近年、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の各種情報記録媒体では、より小型かつ大容量化が求められている。また、電子デバイス、光デバイスなどにおいても、携帯端末の普及などにより小型化されるとともに、量産需要が高まっている。このような背景から、例えば記録媒体おいては、記録されている記録信号ビットのトラック幅、線記録方向の磁化反転長等は数百、数十ｎｍにまで小さくなっている。

このような狭トラック化された記録媒体より正確に情報を取り出す為には、情報読み書きを行うヘッドを狭いトラック幅の中で正確に走査する必要があり、磁気ディスクには、所定の間隔でトラッキング用のサーボ信号やアドレス情報信号、及び再生クロック信号等が、磁気ヘッドのトラッキングサーボを行うためにプリフォーマットされて記録されている。

この記録は、磁気ヘッドにより行うこともできるが、フォーマット情報やアドレス情報が書き込まれたマスター担体としてのマスターディスクより一括転写する方法が効率的であり、好ましい。例えば、高密度磁気記録媒体となるスレーブ媒体としてのスレーブディスクに、転写すべき情報に対応した凹凸パターンの磁性層を有するマスターディスクを用意するとともに、スレーブディスクの磁性層を予めトラックの一方向に初期磁化し、その後、この初期磁化されたスレーブディスクとマスターディスクとを密着させた状態で初期磁化方向と略逆向きの転写用磁界を印加する磁気転写方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、トラック密度の向上による、隣接トラック間のイレーズノイズ、クロストークノイズの発生、または線記録密度の向上により記録磁化の熱揺らぎによる減磁などについても問題となっており、これに対応するため、ディスクリートトラックメディア、パターンドメディアと呼ばれる形態の磁気記録媒体も提案されている。

ディスクリートトラックメディア、パターンドメディアと呼ばれる形態の磁気記録媒体では、磁気記録媒体の表面を所定の形状にパターンニングする必要がある。パターンニングにおいては、記録媒体全体を微細加工していくことは困難であるため、小型の電子デバイスや光デバイスを大量生産するのと同様に、所定の形状パターンが形成されたマスターディスク（スタンパ）をスレーブディスクに押圧することにより、マスターディスクの形状をスレーブディスクに転写するインプリント方法が用いられる。

上記記録媒体の転写方法では、いずれの場合もマスターディスクとスレーブディスクを全面に渡って均一な力で押圧し、密着させることが重要である。密着不良がある場合、転写された情報に信号抜けが生じ、信号品位が低下する。例えば、記録された信号がサーボ信号の場合、トラッキング機能が十分に得られず、信頼性が低下する問題が発生する。このような問題に対応するため、例えば、マスターディスクを保持するホルダに緩衝材を設けて密着性を向上させる磁気転写装置のホルダが提案されている（例えば、特許文献２。）。
特開２００１−１４６６７号公報 特開２００４−８６９９５号公報

しかし、このようなホルダや緩衝材を用いた押圧では、ホルダや緩衝材の加工精度に限界があるため、これらの部材の加工精度によっては、押圧時にマスター担体が変形し、マスター担体における形状と転写された形状との間に差異が発生する問題があった。

このため、加工精度によらずにマスター担体を均一な圧力で押圧する方法として、流体による加圧が考えられる。しかし、この方法においても、流体により直接押圧されるマスター担体が変形する、またはマスター担体を押圧するために介された可撓性の膜の変形によりマスター担体が変形する問題が発生するため、そのままでは利用が困難であった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、マスター担体を変形させず、マスター担体に形成された凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上に忠実に再現するための転写方法、転写装置、及び記録媒体を提供することを目的としている。

本発明は前記目的を達成するために、微小な凹凸形状が形成されたマスター担体を流体の圧力により直接押圧する、または可撓性膜を介して押圧することによりスレーブ媒体へ密着させ、前記凹凸形状、または前記凹凸形状により表される転写情報のいずれかを前記スレーブ媒体へ転写する際、前記マスター担体、または前記可撓性膜へ前記流体の圧力がかかる加圧領域での該マスター担体、または該可撓性膜に加圧により生じる変形が防止されるとともに、該マスター担体が前記スレーブ媒体へ密着されて転写が行われることを特徴としている。

本発明によれば、凹凸形状が形成されたマスター担体がスレーブ媒体の両面に密着される。マスター担体が両面に密着したスレーブ媒体は、密閉された容器内に載置され、容器内には圧縮された空気等の流体が封入される。封入された流体によりマスター担体は直接、またはマスター担体に密着させた可撓性膜を介して全面に渡り均一に押圧され、スレーブ媒体に密着される。

このとき、マスター担体、または可撓性膜へ流体の圧力がかかる加圧領域のマスター担体、または可撓性膜の加圧により生じる変形が防止される。これにより、マスター担体上の凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上にナノメートルオーダーで忠実に転写することが可能となる。

また本発明は、前記発明において、前記加圧領域で前記マスター担体、または前記可撓性膜に加圧により生じる変形の防止は、前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間と、前記スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間との大きさを調整することにより行なわれることを特徴としている。

これによれば、スレーブ担体の面内方向と、スレーブ媒体の厚み方向とに生じている僅かな隙間が小さくなるように調整される。調整される大きさは、スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間の大きさでは、マスター担体、または可撓性膜の厚みの５倍以下であって、スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間の大きさでは、０．２ｍｍ以下となるように調整される。

これにより、可撓性膜が隙間に潜り込んで変形する、またはマスター担体が隙間に潜り込むように変形することがなくなり、マスター担体上の凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上にナノメートルオーダーで忠実に転写することが可能となる。

また本発明は、前記発明において、前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間は、転写を行う際に前記スレーブ媒体の周囲に取り付けられる該スレーブ媒体と同等の内側形状、または外側形状を備えたスペーサとの間に生じる隙間であって、前記スレーブ媒体に対する前記スペーサの内側形状、または外側形状の大きさにより、前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間の大きさを調整することを特徴としている。

これによれば、スレーブ媒体の内側に取り付けられるスペーサの外側形状の大きさと、スレーブ媒体の外側に取り付けられるスペーサの内側形状の大きさは、スレーブ媒体の内側サイズと外側サイズにより選択される。

これにより、スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間は、面内方向の隙間部分で発生する可撓性膜、またはマスター担体の変形を減少させるように調整され、マスター担体上の凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上にナノメートルオーダーで忠実に転写することが可能となる。

また本発明は、前記発明において、前前記スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間は、前記マスター担体と前記可撓性膜との間に生じる隙間であって、転写を行う際に前記スレーブ媒体の周囲に取り付けられる前記スペーサの厚みにより調整することを特徴としている。

これによれば、スレーブ媒体の内側に取り付けられるスペーサの厚みと、スレーブ媒体の外側に取り付けられるスペーサの厚みは、マスター担体とスレーブ媒体の厚みにより選択される。

これにより、スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間は、厚み方向の隙間部分で発生する可撓性膜の変形を減少させるように調整され、マスター担体上の凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上にナノメートルオーダーで忠実に転写することが可能となる。

また本発明は、前記発明において、前記スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間は、前記マスター担体と前記スレーブ媒体との間に生じる隙間であって、転写を行う際に前記スレーブ媒体の周囲に取り付けられる前記スペーサの厚みにより調整することを特徴としている。

これによれば、スレーブ媒体の内側に取り付けられるスペーサの厚みと、スレーブ媒体の外側に取り付けられるスペーサの厚みは、スレーブ媒体の厚みにより選択される。

これにより、スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間は、厚み方向の隙間部分で発生するマスター担体の変形を減少させるように調整され、マスター担体上の凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上にナノメートルオーダーで忠実に転写することが可能となる。

また本発明は、前記発明において、前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間の大きさは、前記マスター担体、または前記可撓性膜の周縁を固定する位置により調整されることを特徴としている。

これによれば、マスター担体、または可撓性膜の周縁部を転写装置に固定する際、マスター担体、または可撓性膜の固定される位置は、スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間の大きさがマスター担体、または可撓性膜の厚みの５倍以下となる位置まで接着等により固定される。

これにより、スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間は、面内方向の隙間部分で発生する可撓性膜、またはマスター担体の加圧により生じる変形を減少させるように調整され、マスター担体上の凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上にナノメートルオーダーで忠実に転写することが可能となる。

以上説明したように、本発明の転写方法、転写装置、及び記録媒体によれば、スレーブ媒体の両面に密着されたマスター担体の加圧により生じる変形が抑えられ、マスター担体に形成された凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上に忠実に再現することが可能となる。

以下添付図面に従って本発明に係る転写方法、転写装置、及び記録媒体の好ましい実施の形態について詳説する。

始めに、本発明の転写方法、および転写装置が適用される、ハードディスク等の生産技術である磁気転写の方法について説明する。図１はマスター担体としてのマスターディスク１０を使用して磁気転写を行うための磁気転写装置２０の要部斜視図である。

磁気転写時には図３（ａ）に示される後記する初期直流磁化を行った後のスレーブ媒体としてのスレーブディスク１４のスレーブ面（磁気記録面）を、マスター担体としてのマスターディスク１０の情報担持面１３に接触させ、所定の押圧力で密着させる。そして、このスレーブディスク１４とマスターディスク１０との密着状態で、磁界生成手段３０により転写用磁界を印加して、マスターディスク１０に形成されている転写情報としての凹凸パターンＰをスレーブディスク１４に磁気的に転写する。

スレーブディスク１４は、表面に磁気記録層が形成されたハードディスク、フレキシブルディスク等の円盤状記録媒体であり、マスターディスク１０に密着させる以前に、グライドヘッド、研磨体などにより表面の微小突起及び付着塵埃を除去するクリーニング処理（バーニッシィング等）が必要に応じて施される。

スレーブディスク１４の磁気記録層には、塗布型磁気記録層、メッキ型磁気記録層、又は金属薄膜型磁気記録層を採用できる。金属薄膜型磁気記録層の磁性材料としては、Ｃｏ、Ｃｏ合金（ＣｏＰｔＣｒ、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔＣｒＴａ、ＣｏＰｔＣｒＮｂＴａ、ＣｏＣｒＢ、ＣｏＮｉ等）、Ｆｅ、Ｆｅ合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＰｔ、ＦｅＣｏＮｉ等）、Ｎｉ、Ｎｉ合金（ＮｉＦｅ等）、を用いることができる。これらは磁束密度が大きいこと、磁界印加方向と同じ方向（面内記録なら面内方向）の磁界異方性を有していることにより、明瞭な転写を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付与するために、非磁性の下地層を設けることが好ましい。この下地層には、結晶構造と格子定数を磁性層１２に合わすことが必要である。その為には、Ｃｒ、ＣｒＴｉ、ＣｏＣｒ、ＣｒＴａ、ＣｒＭｏ、ＮｉＡｌ、Ｒｕ等を用いることが好ましい。

転写用磁界を印加する磁界生成手段３０は、密着保持されたスレーブディスク１４とマスターディスク１０の半径方向に延びるギャップ３１を有するコア３２にコイル３３が巻き付けられた電磁石装置３４、３４が上下両側に配設されており、上下で同じ方向にトラック方向と平行な磁力線Ｇ（図２参照）を有する転写用磁界を印加する。図２は、円周トラック１４Ａ、１４Ａ…と磁力線Ｇとの関係を示したものである。

磁界印加時には、スレーブディスク１４とマスターディスク１０とを一体的に回転させつつ磁界生成手段３０によって転写用磁界を印加させ、マスターディスク１０の凹凸パターンにより表される転写情報をスレーブディスク１４のスレーブ面に磁気的に転写する。尚、この構成以外に磁界生成手段の方を回転移動させるようにしてもよい。

転写用磁界は、最適転写磁界強度範囲（スレーブディスク１４の保磁力Ｈｃの０．６〜１．３倍）の最大値を超える磁界強度がトラック方向のいずれにも存在せず、最適転写磁界強度範囲内の磁界強度となる部分が１つのトラック方向で少なくとも１カ所以上存在し、これと逆向きのトラック方向の磁界強度が何れのトラック方向位置においても最適転写磁界強度範囲内の最小値未満である磁界強度分布の磁界をトラック方向の一部分で発生させている。

図３は、面内記録による磁気転写方法の基本工程を説明する説明図である。

先ず、図３（ａ）に示すように、予めスレーブディスク１４に初期磁界Ｈi をトラック方向の一方向に印加して初期磁化（直流消磁)を施しておく。次に、図３（ｂ)に示すように、このスレーブディスク１４の記録面（磁気記録部）とマスターディスク１０の凹凸パターンＰが形成された情報担持面１３とを密着させ、スレーブディスク１４のトラック方向に初期磁界Ｈｉとは逆方向に転写用磁界Ｈｄ を印加して磁気転写を行う。転写用磁界Ｈd が凹凸パターンＰの凸部の磁性層１２に吸い込まれてこの部分の磁化は反転せず、その他の部分の磁界が反転する結果、図３（ｃ）に示すように、スレーブディスク１４の磁気記録面にはマスターディスク１０の凹凸パターンＰにより表される転写情報が磁気的に転写記録される。

次に、本発明に係わる転写方法、転写装置、及び記録媒体について説明する。図４は本発明に係わる転写方法、および転写装置の第１の実施の形態を示した断面図である。

転写装置１Ａは、容器上部２と容器下部３に別れ、ボルトやエアシリンダ等の締結手段９により一体となっている。容器上部２には、マスター担体をスレーブ媒体へ密着させるために供給される流体の流入口となる継ぎ手８Ａが設けられ、容器下部３には容器上部同様に継ぎ手８Ｂが設けられている。

継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂとに接続される配管は、圧縮空気等の流体を発生させる加圧手段としての不図示の流体供給源に接続された共通の１本の配管から分岐されている。これにより、継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂからは、等しい圧力の流体が容器上部２と容器下部３とへ供給される。

容器上部２と容器下部３との内部は、マスター担体であるマスターディスク１０Ａ、１０Ｂと、スレーブ媒体であるスレーブディスク１４が、スレーブディスク１４の両面に対して、それぞれマスターディスクの１０Ａ、１０Ｂの情報把持面が密着した状体で収納される。

スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの内側である中心部と外側である外周部には、スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの内側形状と同等の外側形状を備えた円柱状の内径スペーサ５と、スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの外側形状と同等の内側形状を備えたリング型の外径スペーサ６が設置されている。

外径スペーサ６の上下には、ニトリルゴム等により形成されるシール部材７Ａ、７Ｂがそれぞれ設けられている。外径スペーサ６と、シール部材７Ａ、７Ｂとの間には、ステンレス材、ペット樹脂等により形成されるマスターディスク１０Ａ、１０Ｂを押圧する為の可撓性膜であるシート４Ａ、４Ｂがそれぞれ把持され、シート４Ａ、４Ｂの間には、スレーブディスク１４の両面にマスターディスク１０Ａ、１０Ｂが密着した状態で収納されている。

内径スペーサ５の外径は、スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの内径と同じか、僅かに小さく、その間に隙間Ａが生じる。外径スペーサ６の内径は、スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの外径と同じか、僅かに大きく、その間に隙間Ｂが生じる。

更に、内径スペーサ５と外径スペーサ６との厚さｔは、スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの厚さの合計と同じか、僅かに大きく、シート４Ａ、４Ｂとマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの間に隙間Ｃが生じる。

このとき、隙間Ａ、及び隙間Ｂは、シート４Ａ、またはシート４Ａ、４Ｂの厚さの５倍以下に調整されるように、内径スペーサ５の外径と、外径スペーサ６の内径とが、スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの内径、及び外径の大きさに合わせて選択される。

さらに、内径スペーサ５と外径スペーサ６との厚さｔは、スレーブディスク１４とマスターディスク１０Ａ、１０Ｂとの厚さの合計よりも０．２ｍｍより大きくならないように選択され、隙間Ｃは、０．２ｍｍ以下に調整される。

なお、シール部材７Ａ、７Ｂ内経を、図８に示すようにスレーブ媒体１４の外周径に近づけるとともに、シート４Ａ、４Ｂをシール部材７Ａ、７Ｂに固定することにより、固定されていない隙間Ｂ上のシート４Ａ、４Ｂの大きさが、シート４Ａ、４Ｂの厚さの５倍以下になるようにしてもよい。

以上のような構成の転写装置において、トラック信号等の転写情報が記録されたマスターディスク１０Ａ、１０Ｂの情報担持面をスレーブディスク１４へ所定の押圧力で密着させる際には、まず締結手段９により容器上部２と容器下部３とを結合させる。これにより、容器上部２、シール部材７Ａ、及びシート４Ａによる空隙と、容器下部３、シール部材７Ｂ、及びシート４Ｂによる空隙が形成される。

この状態で不図示の流体供給源より、継ぎ手８Ａ、８Ｂを通してそれぞれの空隙へ０．１ＭＰａから１ＭＰａの圧力をかけた流体を供給することにより、シール部材７Ａ、７Ｂの内経に等しい加圧領域でシート４Ａ、４Ｂは全面に渡り均一な力で押圧される。このとき、シート４Ａ、４Ｂは、厚みをｄ、ヤング率をＥとし、前記流体の圧力により押圧される加圧領域の幅を１ｍとした場合、ｄＥ３／１２≦８Ｎ・ｍ２の関係が成り立つ剛性を備えている。

これにより、シート４Ａ、４Ｂを介して流体の押圧力がマスターディスク１０Ａ、１０Ｂに伝わり、押圧されたマスターディスク１０Ａ、１０Ｂがスレーブディスク１４に対して所定の押圧力で密着する。押圧力は、流体による加圧のため、全面に渡り均一であり、同一の配管系統より送られてくる流体のため、スレーブディスク１４の両面に密着するマスターディスク１０Ａ、１０Ｂの押圧力は等しくなる。

更に、シート４Ａ、４Ｂは、調整された隙間Ａ、及び隙間Ｂ部分に大きく落ち込むことはなく、加圧領域内での変形量が小さくなるように調整され、調整された隙間Ｃ部分での変形量も小さくなるように調整されるため、加圧領域内でマスターディスク１０Ａ、１０Ｂを大きく変形させることはなく、マスターディスク１０Ａ、１０Ｂを押圧する。

この状態で、記録媒体を製造する場合には、先に述べた磁気転写の手順により磁気転写を行い、スレーブディスク１４へマスターディスク１０Ａ、１０Ｂに形成された凹凸形状により表される転写情報が磁気的にナノメートルオーダーで忠実にスレーブディスク１４へ転写される。

次に、本発明に係わる転写方法、転写装置、及び記録媒体の第２の実施の形態について説明する。図５は第２の実施の形態を示した断面図である。

転写装置１Ｂは、容器上部２と容器下部３に別れ、締結手段９により一体となっている。容器上部２には、流体の流入口となる継ぎ手８Ａが設けられ、容器下部３には容器上部同様に継ぎ手８Ｂが設けられている。

継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂとに接続される配管は、不図示の流体供給源に接続された共通の１本の配管から分岐されている。これにより、継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂからは、等しい圧力の流体が容器上部２と容器下部３とへ供給される。

容器上部２と容器下部３との内部には、マスター担体であるマスターディスク４０Ａ、４０Ｂと、スレーブ媒体であるスレーブディスク１４が、マスターディスク４０Ａ、４０Ｂの間にスレーブディスク１４を挟んで収納される。

スレーブディスク１４の中心部には円柱状の内径スペーサ５が設置され、スレーブディスク１４の外周部にはリング型の外径スペーサ６が設けられている。外径スペーサ６の上下には、シール部材７Ａ、７Ｂがそれぞれ設けられるとともに、外径スペーサ６と、シール部材７Ａ、７Ｂとによりマスターディスク４０Ａ、４０Ｂの端部が把持されている。

内径スペーサ５の外径は、スレーブディスク１４の内径と同じか、僅かに小さく、その間に隙間Ａが生じる。外径スペーサ６の内径は、スレーブディスク１４の外径と同じか、僅かに大きく、その間に隙間Ｂが生じる。

更に、内径スペーサ５と外径スペーサ６との厚さｔは、スレーブディスク１４の厚さと同じか、僅かに大きく、スレーブディスク１４とマスターディスク４０Ａ、４０Ｂとの間に隙間Ｃが生じる。

このとき、隙間Ａ、及び隙間Ｂは、マスターディスク４０Ａ、またはマスターディスク４０Ｂの厚さの５倍以下に調整されるように、内径スペーサ５の外径と、外径スペーサ６の内径とが、スレーブディスク１４の内径、及び外径の大きさに合わせて選択される。

さらに、内径スペーサ５と外径スペーサ６との厚さｔは、スレーブディスク１４の厚さよりも０．２ｍｍより大きくならないように選択され、隙間Ｃは、０．２ｍｍ以下に調整される。

なお、シール部材７Ａ、７Ｂ内経を、図９に示すようにスレーブ媒体１４の外周径に近づけるとともに、マスターディスク４０Ａ、４０Ｂをシール部材７Ａ、７Ｂに固定することにより、固定されていない隙間Ｂ上のマスターディスク４０Ａ、４０Ｂの大きさが、マスターディスク４０Ａ、４０Ｂの厚さの５倍以下になるようにしてもよい。

以上のような構成の転写装置において、マスターディスク４０Ａ、４０Ｂの情報担持面をスレーブディスク１４へ所定の押圧力で密着させる際には、まず締結手段９により容器上部２と容器下部３とを結合させる。これにより、容器上部２、シール部材７Ａ、及びスターディスク４０Ａによる空隙と、容器下部３、シール部材７Ｂ、及びスターディスク４０Ｂによる空隙が形成される。

この状態で不図示の流体供給源より、継ぎ手８Ａ、８Ｂを通してそれぞれの空隙へ０．１ＭＰａから１ＭＰａの圧力をかけた流体を供給することにより、マスターディスク４０Ａ、４０Ｂはシール部材７Ａ、７Ｂの内経に等しい加圧領域で全面に渡り均一な力で押圧される。このとき、マスターディスク４０Ａ、４０Ｂは、厚みをｄ、ヤング率をＥとし、前記流体の圧力により押圧される加圧領域の幅を１ｍとした場合、ｄＥ３／１２≦８Ｎ・ｍ２の関係が成り立つ剛性を備えている。

これにより、押圧されたスターディスク４０Ａ、４０Ｂがスレーブディスク１４に対して所定の押圧力で密着する。押圧力は、流体による加圧のため、加圧全面に渡り均一であり、同一の配管系統より送られてくる流体のため、スレーブディスク１４の両面に密着するマスターディスク４０Ａ、４０Ｂの押圧力は等しくなる。

更に、マスターディスク４０Ａ、４０Ｂは、調整された隙間Ａ、及び隙間Ｂ部分に大きく落ち込むことはなく、加圧領域での変形量が小さくなるように調整され、調整された隙間Ｃ部分での変形量も小さくなるように調整される。

この状態で、記録媒体を製造する場合には、先に述べた磁気転写の手順により磁気転写を行い、スレーブディスク１４へマスターディスク４０Ａ、４０Ｂに形成された凹凸形状により表される転写情報が磁気的にナノメートルオーダーで忠実にスレーブディスク１４へ転写される。

次に、本発明に係わる転写方法、転写装置、及び記録媒体の第３の実施の形態について説明する。図６は第３の実施の形態を示した断面図である。

転写装置１Ｃは、容器上部２と容器下部３に別れ、締結手段９により一体となっている。容器上部２には、流体の流入口となる継ぎ手８Ａが設けられ、容器下部３には容器上部同様に継ぎ手８Ｂが設けられている。

継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂとに接続される配管は、不図示の流体供給源に接続された共通の１本の配管から分岐されている。これにより、継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂからは、等しい圧力の流体が容器上部２と容器下部３とへ供給される。

容器上部２と容器下部３との内部は、マスター担体であるマスターディスク４１Ａ、４１Ｂと、スレーブ媒体であるスレーブディスク４２が、スレーブディスク４２の両面に対して、それぞれマスターディスクの４１Ａ、４１Ｂが密着した状体で収納される。

このとき、スレーブディスク４２の両面には、スレーブディスク１４とは異なり、光、熱等で硬化する樹脂、または低融点のガラスなどにより形成された転写層４３が設けられている。これにより、記録ビット形状等に対応したマスターディスク４１Ａ、４１Ｂ上の凹凸形状は、マスターディスク４１Ａ、４１Ｂを転写層４３に押圧しながら、またはマスターディスク４１Ａ、４１Ｂの剥離後に、光の照射、加熱、または冷却することにより良好に転写される。

スレーブディスク４２とマスターディスク４１Ａ、４１Ｂとの外周部には、リング型の外径スペーサ６が設置されている。外径スペーサ６の上下には、シール部材７Ａ、７Ｂがそれぞれ設けられている。外径スペーサ６と、シール部材７Ａ、７Ｂとの間には、可撓性膜であるシート４Ａ、４Ｂがそれぞれ把持され、シート４Ａ、４Ｂの間には、スレーブディスク４２の両面の転写層４３にマスターディスク４１Ａ、４１Ｂが密着した状態で収納される。

外径スペーサ６の内径は、スレーブディスク４２とマスターディスク４１Ａ、４１Ｂとの外径と同じか、僅かに大きく、その間に隙間Ｂが生じる。

更に、内径スペーサ５と外径スペーサ６との厚さｔは、スレーブディスク４２とマスターディスク４１Ａ、４１Ｂ、および転写層４３、４３との厚さの合計と同じか、僅かに大きく、シート４Ａ、４Ｂとマスターディスク４１Ａ、４１Ｂとの間に隙間Ｃが生じる。

このとき、隙間Ｂは、シート４Ａ、またはシート４Ｂの厚さの５倍以下に調整されるように、外径スペーサ６の内径がスレーブディスク４２とマスターディスク４１Ａ、４１Ｂとの外径の大きさに合わせて選択される。

さらに、外径スペーサ６の厚さｔは、スレーブディスク４２とマスターディスク４１Ａ、４１Ｂとの厚さの合計よりも０．２ｍｍより大きくならないように選択され、隙間Ｃは、０．２ｍｍ以下に調整される。

なお、シール部材７Ａ、７Ｂ内経を、図１０に示すようにスレーブ媒体４２の外周径に近づけるとともに、シート４Ａ、４Ｂをシール部材７Ａ、７Ｂに固定することにより、固定されていない隙間Ｂ上のシート４Ａ、４Ｂの大きさが、シート４Ａ、４Ｂの厚さの５倍以下になるようにしてもよい。

以上のような構成の転写装置において、マスターディスク４１Ａ、４１Ｂの情報担持面をスレーブディスク４２の両面の転写層４３へ所定の押圧力で密着させる際には、まず締結手段９により容器上部２と容器下部３とを結合させる。これにより、容器上部２、シール部材７Ａ、及びシート４Ａによる空隙と、容器下部３、シール部材７Ｂ、及びシート４Ｂによる空隙が形成される。

この状態で不図示の流体供給源より、継ぎ手８Ａ、８Ｂを通してそれぞれの空隙へ０．１ＭＰａから１ＭＰａの圧力をかけた流体を供給することにより、シート４Ａ、４Ｂはシール部材７Ａ、７Ｂの内経に等しい加圧領域で全面に渡り均一な力で押圧される。このとき、シート４Ａ、４Ｂは、厚みをｄ、ヤング率をＥとし、前記流体の圧力により押圧される加圧領域の幅を１ｍとした場合、ｄＥ３／１２≦８Ｎ・ｍ２の関係が成り立つ剛性を備えている。

これにより、シート４Ａ、４Ｂを介して流体の押圧力がマスターディスク４１Ａ、４１Ｂに伝わり、押圧されたマスターディスク４１Ａ、４１Ｂが転写層４３に対して所定の押圧力で密着する。押圧力は、流体による加圧のため、全面に渡り均一であり、同一の配管系統より送られてくる流体のため、転写層４３に密着するマスターディスク４１Ａ、４１Ｂの押圧力は等しくなる。

更に、シート４Ａ、４Ｂは、調整された隙間Ｂ部分に大きく落ち込むことはなく、加圧領域での変形量が小さくなるように調整され、調整された隙間Ｃ部分での変形量も小さくなるように調整されるため、加圧領域でマスターディスク４１Ａ、４１Ｂを大きく変形させることなく、マスターディスク４１Ａ、４１Ｂを押圧する。

マスターディスク４１Ａ、４１Ｂが押圧された転写層４３には、マスターディスク４１Ａ、４１Ｂ上の凹凸形状が転写され、押圧されている状態、またはマスターディスク４１Ａ、４１Ｂの剥離後に、転写装４３に対して光の照射、加熱、または冷却することにより転写層４３が硬化し、スレーブディスク４２へ転写情報としての形状が転写され、記録媒体となる。

次に、本発明に係わる転写方法、転写装置、及び記録媒体の第４の実施の形態について説明する。図７は第４の実施の形態を示した断面図である。

転写装置１Ｄは、容器上部２と容器下部３に別れ、締結手段９により一体となっている。容器上部２には、流体の流入口となる継ぎ手８Ａが設けられ、容器下部３には容器上部同様に継ぎ手８Ｂが設けられている。

継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂとに接続される配管は、不図示の流体供給源に接続された共通の１本の配管から分岐されている。これにより、継ぎ手８Ａと継ぎ手８Ｂからは、等しい圧力の流体が容器上部２と容器下部３とへ供給される。

容器上部２と容器下部３との内部には、マスター担体であるマスターディスク４４Ａ、４４Ｂと、スレーブ媒体であるスレーブディスク４２が、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂの間にスレーブディスク１４を挟んで収納される。

このとき、スレーブディスク４２の両面には、光、熱等で硬化する樹脂、または低融点のガラスなどにより形成された転写層４３が設けられている。これにより、記録ビット形状等に対応したマスターディスク４４Ａ、４４Ｂ上の凹凸形状は、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂを転写層４３に押圧しながら、またはマスターディスク４４Ａ、４４Ｂの剥離後に、光の照射、加熱、または冷却することにより良好に転写される。

スレーブディスク４２の外周部にはリング型の外径スペーサ６が設けられ、外径スペーサ６の上下には、シール部材７Ａ、７Ｂがそれぞれ設けられるとともに、外径スペーサ６と、シール部材７Ａ、７Ｂとによりマスターディスク４４Ａ、４４Ｂの端部が把持されている。

外径スペーサ６の内径は、スレーブディスク４２の外径と同じか、僅かに大きく、その間に隙間Ｂが生じる。更に、外径スペーサ６の厚さｔは、スレーブディスク４２の厚さと同じか、僅かに大きく、スレーブディスク４２とマスターディスク４４Ａ、４４Ｂとの間に隙間Ｃが生じる。

このとき、隙間Ｂは、マスターディスク４４Ａ、またはマスターディスク４４Ｂの厚さの５倍以下に調整されるように、外径スペーサ６の内径が、スレーブディスク４２の外径の大きさに合わせて選択される。

さらに、外径スペーサ６の厚さｔは、スレーブディスク４２の厚さよりも０．２ｍｍより大きくならないように選択され、隙間Ｃは、０．２ｍｍ以下に調整される。

なお、シール部材７Ａ、７Ｂ内経を、図１１に示すようにスレーブ媒体４２の外周径に近づけるとともに、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂをシール部材７Ａ、７Ｂに固定することにより、固定されていない隙間Ｂ上のマスターディスク４４Ａ、４４Ｂの大きさが、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂの厚さの５倍以下になるようにしてもよい。

以上のような構成の転写装置において、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂの情報担持面をスレーブディスク４２へ所定の押圧力で密着させる際には、まず締結手段９により容器上部２と容器下部３とを結合させる。これにより、容器上部２、シール部材７Ａ、及びマスターディスク４４Ａによる空隙と、容器下部３、シール部材７Ｂ、及びマスターディスク４４Ｂによる空隙が形成される。

この状態で不図示の流体供給源より、継ぎ手８Ａ、８Ｂを通してそれぞれの空隙へ０．１ＭＰａから１ＭＰａの圧力をかけた流体を供給することにより、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂはシール部材７Ａ、７Ｂの内経に等しい加圧領域で全面に渡り均一な力で押圧される。このとき、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂは、厚みをｄ、ヤング率をＥとし、前記流体の圧力により押圧される加圧領域の幅を１ｍとした場合、ｄＥ３／１２≦８Ｎ・ｍ２の関係が成り立つ剛性を備えている。

これにより、押圧されたスターディスク４４Ａ、４４Ｂが転写層４３に対して所定の押圧力で密着する。押圧力は、流体による加圧のため、全面に渡り均一であり、同一の配管系統より送られてくる流体のため、転写層４３の両面に密着するマスターディスク４４Ａ、４４Ｂの押圧力は等しくなる。

更に、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂは、調整された隙間Ｂ部分に大きく落ち込むことはなく、加圧領域での変形量が小さくなるように調整され、調整された隙間Ｃ部分での変形量も小さくなるように調整される。

マスターディスク４４Ａ、４４Ｂが押圧された転写層４３には、マスターディスク４４Ａ、４４Ｂ上の凹凸形状が転写され、押圧されている状態、またはマスターディスク４４Ａ、４４Ｂの剥離後に、転写装４３に対して光の照射、加熱、または冷却することにより転写層４３が硬化し、スレーブディスク４２へ転写情報としての形状が転写され、記録媒体となる。

次に本発明に係わる転写方法、転写装置、及び記録媒体の具体的な実施例を説明する。

図１２は、図４に示される転写装置１Ａによりマスターディスク１０Ａ、１０Ｂに形成された凹凸形状により表される転写情報を転写した際のデータを示した図表である。

転写では、既知の製造方法により製造され、初期直流磁化したスレーブ媒体(内径２０．０ｍｍ、外径６５．０ｍｍ、厚み０．５０ｍｍ)に対し、磁気転写用のマスター担体（内径２０．０ｍｍ、外径６５．０ｍｍ、厚み０．３０ｍｍ)を使用する。可撓性膜の厚みは０．１ｍｍとする。このとき、内径スペーサの外径と厚さ、外径スペーサの内径と厚さ、スレーブ媒体の内径、外径に生じる隙間、スレーブ媒体の厚み方向の隙間の組合せは、図８に示すとおり、６通り用意する。これに、０．２ＭＰａの空気を送り込んで、本発明の転写方法により磁気転写を行い、トラック信号をマスター担体からスレーブ媒体へ転写する。

転写後のスレーブ媒体の評価は、電磁変換特性測定装置（協働電子製 ＳＳ−６０）により行う。ヘッドには、ヘッドギャップ０．３２μｍ、トラック幅３．０μｍであるインダクティブヘッド使用する。これにより、スレーブ媒体の半径２５ｍｍ位置における信号を１周分読み込み、その信号をもとに、ヘッドの振動や、スピンドルの偏芯などの成分を除去して得られたヘッドの位置情報から、真円とのズレ量を算出する。

この結果、厚み方向の隙間の大きさが０．２ｍｍ以下であって、スレーブ媒体の内径、外径に生じる隙間の大きさが可撓性膜の厚みの５倍以下である０．５ｍｍ以下の関係を満たすＮｏ．１からＮｏ．４までのスレーブ媒体においては、真円からのズレ量が良製品基準の５００ｎｍ前後以下となり、良好な結果が得られている。

また、図５に示される、転写装置１Ｂによりマスターディスク４０Ａ、４０Ｂに形成された凹凸形状により表される転写情報を転写した際には、スレーブ媒体とマスター担体を前記転写装置１Ａの実施例と同様の条件とし、内径スペーサは外径１９．９５ｍｍ、厚み０．５３ｍｍ、外径スペーサは内径６５．０５ｍｍ、厚み０．５３ｍｍとした場合、真円からのズレ量は３４３ｎｍであって、同じく良好な結果を得られている。

更に、図６に示される、転写装置１Ｃにおいては、厚み０．２ｍｍ、直径６５ｍｍのニッケル基板上に、ニッケル基板と同心の円周パターンを線幅１００ｎｍ、高さ１００ｎｍで設けることによりマスター担体とし、厚み０．５ｍｍ、直径６５ｍｍのガラス基板上に光硬化樹脂をスピンコートして塗布したものをスレーブ媒体とした。

これに厚さ０．１ｍｍのペット樹脂を可撓性膜として使用し、外径スペーサは内径６５．０５ｍｍ、厚み０．５３ｍｍ、供給するエアの圧力は０．１ＭＰａとして、マスター担体をスレーブ媒体に押圧して円周パターンのスレーブ媒体への転写を実施した。その結果、真円度測定器にて計測された転写された円周パターンの真円からのズレ量は２２０ｎｍであって良好な結果が得られた。

同様に、図７に示される、転写装置１Ｄにおいては、厚み０．３ｍｍ、直径６５ｍｍのニッケル基板上に、ニッケル基板と同心の円周パターンを線幅１００ｎｍ、高さ１００ｎｍで設けることによりマスター担体とし、厚み０．５ｍｍ、直径６５ｍｍのガラス基板上に光硬化樹脂をスピンコートして塗布したものをスレーブ媒体とした。

これに外径スペーサは内径６５．０５ｍｍ、厚み０．５３ｍｍ、供給するエアの圧力は０．１ＭＰａとして、マスター担体をスレーブ媒体に押圧して円周パターンのスレーブ媒体への転写を実施した。その結果、真円度測定器にて計測された転写された円周パターンの真円からのズレ量は４８０ｎｍであって良好な結果が得られた。

以上説明したように、本発明に係る転写方法、転写装置、及び記録媒体によれば、押圧時に生じる隙間部分を起因とするマスター担体の変形が低減され、マスター担体上の凹凸形状、または凹凸形状により表される転写情報をスレーブ媒体上にナノメートルオーダーで忠実に転写することが可能となる。

磁気転写を実施する磁気転写装置の要部斜視図。 転写用磁界の印加方法を示す平面図。 磁気転写方法の基本工程を示す工程図。 本発明の第１の実施の形態を示した断面図。 本発明の第２の実施の形態を示した断面図。 本発明の第３の実施の形態を示した断面図。 本発明の第４の実施の形態を示した断面図。 本発明の第１の実施の形態の固定状態を示した拡大断面図。 本発明の第２の実施の形態の固定状態を示した拡大断面図。 本発明の第３の実施の形態の固定状態を示した拡大断面図。 本発明の第４の実施の形態の固定状態を示した拡大断面図。 第１の実施の形態により転写情報を転写した際のデータを示した図表。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ…転写装置，２…容器上部，３…容器下部，４Ａ、４Ｂ…シート（可撓性膜），５…中心スペーサ，６…外周スペーサ，７Ａ、７Ｂ…シール部材，８Ａ、８Ｂ…継ぎ手，９…締結手段，１０、１０Ａ、１０Ｂ、４０Ａ、４０Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ…マスターディスク（マスター担体），１２…磁性層，１４、４２…スレーブディスク（スレーブ媒体），２０…磁気転写装置，３０…磁界生成手段，３１…ギャップ，３２…コア，３３…コイル，３４…電磁石装置，４３…転写層，Ｐ…凹凸パターン

Claims (10)

1. 微小な凹凸形状が形成されたマスター担体を流体の圧力により直接押圧する、または可撓性膜を介して押圧することによりスレーブ媒体へ密着させ、前記凹凸形状、または前記凹凸形状により表される転写情報のいずれかを前記スレーブ媒体へ転写する際、
   前記マスター担体、または前記可撓性膜へ前記流体の圧力がかかる加圧領域での該マスター担体、または該可撓性膜に加圧により生じる変形が防止されるとともに、該マスター担体が前記スレーブ媒体へ密着されて転写が行われることを特徴とする転写方法。
2. 前記加圧領域で前記マスター担体、または前記可撓性膜に加圧により生じる変形の防止は、前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間と、前記スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間との大きさを調整することにより行なわれることを特徴とする請求項１に記載の転写方法。
3. 前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間の大きさは、前記マスター担体、または前記可撓性膜の厚みの５倍以下に調整されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転写方法。
4. 前記スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間の大きさは、０．２ｍｍ以下に調整されることを特徴とする請求項１、２または３のいずれか１項に記載の転写方法。
5. 前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間は、転写を行う際に前記スレーブ媒体の周囲に取り付けられる該スレーブ媒体と同等の内側、または外側形状を備えたスペーサとの間に生じる隙間であって、前記スレーブ媒体に対する前記スペーサの内側形状、または外側形状の大きさにより、前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間の大きさを調整することを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の転写方法。
6. 前記スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間は、前記マスター担体と前記可撓性膜との間に生じる隙間であって、
   転写を行う際に前記スレーブ媒体の周囲に取り付けられる前記スペーサの厚みにより調整することを特徴とする請求項１、２、３、４、または５のいずれか１項に記載の転写方法。
7. 前記スレーブ媒体の厚み方向に生じる隙間は、前記マスター担体と前記スレーブ媒体との間に生じる隙間であって、
   転写を行う際に前記スレーブ媒体の周囲に取り付けられる前記スペーサの厚みにより調整することを特徴とする請求項１、２、３、４、または５のいずれか１項に記載の転写方法。
8. 前記スレーブ媒体の面内方向に生じる隙間の大きさは、前記マスター担体、または前記可撓性膜の周縁を固定する位置により調整されることを特徴とする請求項１、２、３、または４のいずれか１項に記載の転写方法。
9. 微小な凹凸形状が形成されたマスター担体と、
   転写を受けるスレーブ媒体と、
   前記スレーブ媒体へ前記マスター担体を流体の圧力により密着させる加圧手段とを備え、
   前記マスター担体、または前記可撓性膜へ前記流体の圧力がかかる加圧領域での該マスター担体、または該可撓性膜に加圧により生じる変形が防止するとともに、該マスター担体へ前記スレーブ媒体を密着させて前記凹凸形状、または前記凹凸形状により表される転写情報のいずれかを前記スレーブ媒体へ転写することを特徴とする転写装置。
10. 微小な凹凸形状が形成されたマスター担体を流体の圧力により直接押圧する、または可撓性膜を介して押圧することによりスレーブ媒体へ密着させ、前記凹凸形状、または前記凹凸形状により表される転写情報のいずれかを前記スレーブ媒体へ転写する際、
    前記マスター担体、または前記可撓性膜へ前記流体の圧力がかかる加圧領域での該マスター担体、または該可撓性膜に加圧により生じる変形が防止されるとともに、該マスター担体が前記スレーブ媒体へ密着されて前記凹凸形状、または前記凹凸形状により表される転写情報のいずれかが該スレーブ媒体へ転写されたことを特徴とする記録媒体。

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