JP2006228347A - 磁気ディスク製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 磁気ディスクの着磁を、容易にかつ短時間で行う。
【解決手段】 複数のセクタが含まれてなる環状の記録トラックＴＮが、中心孔から外周側に向かって複数形成され、記録トラックＴＮ間に所定の深さの溝が形成されてなる磁気ディスク１を製造する製造方法において、中心から外周に向けて所定のパターンでＮ極とＳ極が交互に磁化されてなる着磁用のマスター基盤２を磁気ディスク１に重ね合わせることにより、記録トラックＴＮに所定のパターンに基づく磁気信号を磁気転写する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、磁気ディスクに磁気信号を着磁する磁気ディスク製造方法に関する。

現在、磁気記録再生装置は、大容量を実現するために高密度化の傾向にある。代表的な磁気記憶装置であるハードディスクドライブの分野においては、すでに面記録密度１Ｇｂｉｔ／ｉｎ^２を超える装置が商品化されている。

ところで、ハードディスクは、水平方向に平坦なディスクであり、中心孔から外周に向かって同心円状に記録トラックが形成されてなっているが、隣接する記録トラック同士は物理的に独立していない連続した区画となっている。このようなハードディスクにおいては、半径方向の密度、つまりトラックピッチは、以下の要因で再生信号のＳ／Ｎに影響してしまう。

１．記録ヘッドのディスク半径方向の幅Ｗｗ
記録ヘッドによりデータを記録するに際して、当然のことながら記録ヘッドの幅Ｗｗが広いほど形成される記録マークの幅は大きなサイズとなる。また、記録マークの幅は、記録ヘッドの漏れ磁界により、ハードディスクの半径方向に対してにじみ現象が生じてしまい、実際には、記録ヘッドの幅Ｗｗ以上の大きさになる。ゆえに、記録マークの幅は、記録ヘッドによって形成される部分（記録ヘッド幅と同等程度の幅）と、にじみ現象によって形成される部分とからなる。このにじみ現象により形成されている部分からは正確な再生信号を得ることはできない。

したがって、記録ヘッドの幅Ｗｗを記録トラックの幅Ｗと同等程度にすると、隣接する記録トラックに対して余分な信号を書き込むことになり、隣接する記録トラックに形成されている記録マークを浸食してしまう。このように記録マークが浸食されてしまうと、再生ヘッドにより漏れ磁界を検出する際に、再生信号のＳ／Ｎの劣化につながる。ゆえに、記録ヘッドの幅Ｗｗは、記録トラックの幅Ｗよりも狭くする必要がある（Ｗｗ＜Ｗ）。

２．再生ヘッドのディスク半径方向の幅Ｗｒ
一方、記録マークの漏れ磁界から高感度な再生信号を得るためには、上述した記録時のにじみ現象により形成された部分からの漏れ磁界を検出しないようにする必要があり、記録マークの幅に対して再生ヘッドの幅Ｗｒを等しいか、若しくはそれよりも狭くする必要がある。特に、再生動作時のサーボの偏差により記録トラックの中心を常にトレースできるわけではないので、その分を見込んだヘッド幅にする必要がある。一方で、再生ヘッドの幅Ｗｒを狭くすると得られる再生信号が小さくなるため、Ｓ／Ｎが劣化してしまうので、狭くし過ぎることもできない。

したがって、上述の１．及び２．から、再生ヘッドの幅Ｗｒと、記録ヘッドの幅Ｗｗと、記録トラックの幅Ｗの関係は、
再生ヘッドの幅Ｗｒ＜記録ヘッドの幅Ｗｗ＜記録トラックの幅Ｗ
となる。ゆえに、記録トラックの幅Ｗすべてを使って記録マークの形成はできず、一方で、形成された記録マークの幅をすべて再生対象にできるわけではない、ということになる。

そこで、現在、ハードディスクの高密度化の技術としてＤＴＲ（Discrete Track Recording）といわれる手法が提案されている。ＤＴＲは、上述した記録トラックのピッチに対する問題を軽減しようとする技術である。具体的には、記録トラックと記録トラックの間に物理的な溝を設けて隣接する記録トラック同士をそれぞれ独立させ、溝内からの漏れ磁界が再生ヘッドに届かないように、すなわち再生ヘッドが漏れ磁界を検出しない程度の溝深さ及び溝形状となるように形成されたハードディスクである。

ＤＴＲにより隣接する記録トラックの間に溝が形成されてなるハードディスクにおいては、にじみ現象を考慮する必要がないため、記録ヘッドの幅Ｗｗを記録トラック（ランド）の幅Ｗよりも大きくすることができるので、記録マークをランド幅いっぱいに形成することができ、上述した１．を解消することができる。また、にじみ現象により形成された部分を考慮する必要がないため、再生ヘッドの幅Ｗｒをランド幅Ｗより大きくすることができるので、サーボの偏差があってもランド幅Ｗをすべて再生することができ、上述した２．を解消することができる。

つまり、再生可能な記録マークの幅は、ランド(＝記録マーク)の幅Ｗできまり、ＤＴＲを利用しない、すなわち隣接する記録トラック間に溝がないハードディスク上に形成される記録マーク幅よりも大きく形成できるため、トラックピッチに対するＳ／Ｎを高感度にすることができる。

特許第２８６３１９０号

ところで、ハードディスクは、磁性材料で構成されており、サーボ等の情報もＳ極／Ｎ極の磁気信号で記録されている。これまで、サーボ信号や、ディスク位置信号の書き込みには、ハードディスクをセットに組み込む前に冶具等を用いて行っていた。

ＤＴＲを用いたハードディスクでは、ディスク製造時に凸部として記録トラックが形成されるため、記録トラックに沿う形で、サーボ情報を書き込むことが必要となる。そのための方式として、出願人は、特許文献１に示す方法を提案した。特許文献１では、外部交番磁界を用いて繰り返し信号をハードディスクに着磁することによりサーボ信号を書き込む方式を提案している。

しかし、ハードディスクの記録密度の向上により、必要となる繰り返し信号の周波数が高くなり、外部交番磁界の発生源を構成する、例えば、電磁石を交流電流で駆動する場合には、駆動周波数の高周波数化に比例して動作させることが困難となる。

また、ＤＴＲ以外の通常のハードディスクでは、サーボ情報やアドレス情報等を書き込む際に、一記録トラックごとに書き込む必要があり、書き込み時間に多大な時間を要していた。

そこで、本発明では、ＤＴＲにより隣接する記録トラック間に溝が形成されてなる磁気ディスクに、外部交番磁界を用いずに、短時間でサーボ情報を書き込むことにより磁気ディスクを製造する磁気ディスク製造方法を提供する。

本発明に係る磁気ディスク製造方法は、上述の課題を解決するために、複数のセクタが含まれてなる環状の記録トラックが、中心孔から外周側に向かって複数形成され、上記記録トラック間に所定の深さの溝が形成されてなる磁気ディスクを製造する製造方法において、中心から外周に向けて所定のパターンでＮ極とＳ極が交互に磁化されてなる着磁用のマスター基盤を上記磁気ディスクに重ね合わせることにより、上記記録トラックに上記所定のパターンに基づく磁気信号を磁気転写する。

本願発明によれば、隣接する記録トラック間に溝が形成されてなる磁気ディスクに対して、電磁石や特別なオーバーライトヘッドを用いることなく、簡単にかつ短時間でサーボ信号やクロック情報等を書き込むことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明に係る磁気ディスクの作製方法の一例に従って得られた磁気ディスクの一例を示す。この例においては、例えば、アルミニウム材によってディスク状に形成された基体１０に中央孔１１が設けられ、さらに、基体１０の表面の中央孔１１の周囲に、磁性層が設けられたものとされた記録領域部１２が形成されている。そして、記録領域部１２においては、中央孔１１を包囲して同心円状に形成された多数の記録トラックＴＮに、情報データが、読取時にトラッキング・サーボコントロール用情報が得られるような態様をもって書き込まれる。なお、記録トラックＴＮの情報データの書き込み方法については、後述する。

各記録トラックＴＮにおけるセクタＳＮのそれぞれにおいては、図２に示すように、コントロール情報記録領域ＡＳとデータ情報記録領域ＡＤとが形成される記録パターンが得られるものとされ、データ情報記録領域ＡＤには、記録トラックＴＮに沿う方向に伸び、ハッチングが施されて示される部分から垂直方向に突出する平頂凸部（以下、ランド部という。）とされるとともに、磁性層が設けられた、区分データ情報記録部２０が形成されている。また、コントロール情報記録領域ＡＳには、記録トラックＴＮに直交する方向に伸び、ハッチングが施されて示される部分から垂直方向に突出するランド部とされるとともに、磁性層が設けられた、アドレス情報等が書き込まれるアドレス／ＩＤエリア２１と、記録・再生ヘッドのトラッキングを行う際に利用されるサーボ信号が書き込まれるＰＥＳ（Position Error Signal）エリア２２と、一定周期のクロック情報が書き込まれるクロッキングエリア２３が形成されている。また、コントロール情報記録領域ＡＳには、凹部（以下、グルーブ部という。）とされるユニークパターンエリア２４が形成されている。

このような構成のもとにあっては、記録領域部１２において、多数の同心円状に形成された記録トラックＴＮのそれぞれが、各セクタＳＮにおけるコントロール情報記録領域ＡＳを遮断部分とし、かかる遮断部分を介して断続するものとされて中央孔１１を包囲する複数の区分データ情報記録部２０から成るデータ情報記録部と、データ情報記録部についての遮断部分であるコントロール情報記録領域ＡＳのそれぞれに所定のパターンをもって配されたアドレス／ＩＤエリア２１と、ＰＥＳエリア２２と、クロッキングエリア２３とを含んで形成されることになる。

そして、各区分データ情報記録部２０に設けられた磁性層、及びアドレス／ＩＤエリア２１と、ＰＥＳエリア２２と、クロッキングエリア２３に設けられた磁性層に、各々に共通の信号、即ち、同一の信号による着磁あるいは同一の信号の書き込みがなされたものとされる。

ここで、上述した作製方法によって作成された磁気ディスク１のＰＥＳエリア２２を含む要部の詳細について、図３を参照しながら説明する。図３では、基体１０における記録領域部１２の表面に、その全体に亙って、例えば、ニッケル・リン層４１が設けられ、そのニッケル・リン層４１上に、クロム層４２、磁性層４３、カーボン等から成る保護層４４及び潤滑剤層４５が、順次積層された部分が局部的に設けられて、ＰＥＳエリア２２が形成されている。

これら区分データ情報記録部２０、アドレス／ＩＤエリア２１、ＰＥＳエリア２２、及びクロッキングエリア２３は、例えば、基体１０における記録領域部１２とされるべき表面に、その全体に亙って、ニッケル・リン層４１，クロム層４２，磁性層４３，保護層４４及び潤滑剤層４５が順次積層されて、積層構成部が形成され、その後、積層構成部に対して、区分データ情報記録部２０、アドレス／ＩＤエリア２１、ＰＥＳエリア２２、及びクロッキングエリア２３のそれぞれが形成されるべき部分の形状に応じたマスキングが施されたもとでエッチングが行われ、それにより、クロム層４２，磁性層４３，保護層４４及び潤滑剤層４５におけるマスキングが施された部分以外の部分が除去された後、マスキングが取り除かれることにより形成される。

また、図４にＰＥＳエリア２２を含む部分の他の具体構成例を示す。この例においては、基体１０における記録領域部１２とされるべき部分において、ＰＥＳエリア２２が形成されるべき位置の周囲部分が凹部２１’を形成するものとされ、その結果、ＰＥＳエリア２２が形成されるべき位置が凹部２１’に比して上方に突出するものとされている。そして、凹部２１’が形成された基体１０における記録領域部１２とされるべき部分に、その全体に亙って、例えば、ニッケル・リン層４１，クロム層４２，磁性層４３，カーボン等から成る保護層４４及び潤滑剤層４５が順次積層され、それにより、ＰＥＳエリア２２が形成されるべき位置上にニッケル・リン層４１，クロム層４２，磁性層４３，保護層４４及び潤滑剤層４５の積層構造が設けられて、ＰＥＳエリア２２が形成されている。

これらの区分データ情報記録部２０、アドレス／ＩＤエリア２１、ＰＥＳエリア２２、及びクロッキングエリア２３は、例えば、基体１０における記録領域部１２とされるべき部分に、区分データ情報記録部２０、アドレス／ＩＤエリア２１、ＰＥＳエリア２２、及びクロッキングエリア２３のそれぞれが形成されるべき部分の形状に応じたマスキングが施されたもとでエッチングが行われて、マスキングが施された部分以外の部分に凹部２１’が形成され、その後、凹部２１’が形成された基体１０における記録領域部１２とされるべき部分の表面に、それからマスキングが取り除かれた後、全体に亙り、ニッケル・リン層４１，クロム層４２，磁性層４３，保護層４４及び潤滑剤層４５が順次積層されて積層構成部が形成されることにより形成される。

ここで、記録トラックＴＮの情報データの書き込み方法について以下に述べる。

本願の出願人が先に出願した特許第２８６３１９０号によって、隣接するトラック間に溝が形成され、記録領域部がランド部とグルーブ部とにより形成されてなる磁気ディスク１に対して、各種の方法により一定の周波数で磁化することによって、サーボ信号や、クロック情報を書き込むことを提案した。

ところで、磁気ディスク１を磁化する際に必要となる外部交番磁界の周波数は、記録密度に依存する。昨今の記録密度の向上により、外部交番磁界に必要とされる周波数が高くなってきている。例えば、電磁石を利用して外部交番磁界を発生させる場合には、交流電流で駆動することになるが、駆動周波数が一定以上の周波数になると、交番磁界の発生が困難になってくる。

そこで、本願では、以下に述べるように原版（マスターディスク）２によりサーボ信号やクロック情報を磁気転写することを提案するものである。

マスターディスク２は、図５に示すように、中心から外周に向けて所定のパターンでＮ極とＳ極が交互に磁化されてなる。なお、マスターディスク２に形成されるパターンは、記録・再生ヘッドがデータの書き込み時及び読み出し時に磁気ディスク１にアクセスするときの軌跡のパターンにしたがって形成されるものとする。マスターディスク２は、例えば、中心から外周に向けて円弧形状のパターンでＮ極とＳ極が交互に磁化されてなる。

また、マスターディスク２は、磁気ディスク１に塗布されている磁性膜の性質に応じて、垂直磁気による磁化を行える垂直磁気タイプ（図６（Ａ））又は水平磁気による磁化を行える水平磁気タイプ（図６（Ｂ））であっても良い。

このようなマスターディスク２を、図７に示すように、磁気ディスク１に重ね合わせる（押しつける）。マスターディスク２が重ね合わされた磁気ディスク１は、記録領域部１２に凸形状で形成されている区分データ情報記録部２０、アドレス／ＩＤエリア２１、ＰＥＳエリア２２、及びクロッキングエリア２３に磁気信号、すなわちサーボ信号等が磁気転写される（図８）。

このようにして、マスターディスク２を磁気ディスク１に重ね合わせて、磁気情報をあたかも印刷するかのように転写する方法を用いることで、サーボ信号、クロック信号を簡単にかつ短時間で書き込むことができる。

また、隣接する記録トラック間に溝が形成されていない従来の磁気ディスクに、マスターディスクを重ね合わせて磁気情報を磁気転写する場合には、磁気転写された磁気情報は、そのままサーボ情報やアドレス情報として用いられるため、マスターディスクに形成される磁気パターンは、記録トラックごとに詳細に形成しなければならなくなる。

一方、本願のように、隣接する記録トラック間に溝が形成されてなる磁気ディスク１に磁気情報を磁気転写する場合には、マスターディスク上に形成される磁化パターンは、一定の周波数となるような繰り返し信号を形成するだけのシンプルなもので足りる。

なお、上述では、マスターディスク２を磁気ディスク１に重ね合わせることにより磁気情報を磁気転写する方法を説明したが、磁気ディスクに磁気情報を転写できれば他の方法であっても良い。

また、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは勿論である。

本願発明で用いられる磁気ディスクの模式図を示す。 図１に示す磁気ディスクの一部を拡大した図を示す。 図２に示す磁気ディスクの一部の拡大した図の第１の断面図を示す。 図２に示す磁気ディスクの一部の拡大した図の第２の断面図を示す。 本願発明で用いられるマスターディスクの模式図を示す。 図５に示すマスターディスクの磁化方向の例を示す図である。 磁気ディスクにマスターディスクの磁気情報を磁気転写する方法についての説明に供する図である。 図７の方法により磁気情報が磁気転写された磁気ディスクの一部を拡大した図を示す。

符号の説明

１ 磁気ディスク、２ マスターディスク、１０ 基体、１１ 中央孔、１２ 記録領域部、２０ 区分データ情報記録部、２１ アドレス／ＩＤエリア、２２ ＰＥＳ（Position Error Signal）エリア、２３ クロッキングエリア、２４ ユニークパターンエリア、ＴＮ 記録トラック、ＳＮ セクタ、ＡＳ コントロール情報記録領域、ＡＤ データ情報記録領域

Claims (2)

1. 複数のセクタが含まれてなる環状の記録トラックが、中心孔から外周側に向かって複数形成され、上記記録トラック間に所定の深さの溝が形成されてなる磁気ディスクを製造する製造方法において、
   中心から外周に向けて所定のパターンでＮ極とＳ極が交互に磁化されてなる着磁用のマスター基盤を上記磁気ディスクに重ね合わせることにより、上記記録トラックに上記所定のパターンに基づく磁気信号を磁気転写することを特徴とする磁気ディスク製造方法。
2. 上記磁気ディスクは、中心から外周に向けて円弧形状のパターンでＮ極とＳ極が交互に磁化されてなる上記マスター基盤と重ね合わされることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク製造方法。
   

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