JPH11265533A - 光磁気消去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光磁気記録媒体と磁界発生装置との摺動によ
って発生する摩擦熱の影響を受けにくく、安定な情報の
記録が可能な光磁気消去方法を提供する。 【構成】 光磁気記録媒体１１を介してその両側に光学
ヘッド１２ａと接触式の磁界発生装置１３とを対向に配
置する。磁界発生装置として、光磁気記録媒体と接触し
ない磁界発生部（センターヨーク）１４ｃと光磁気記録
媒体と接触する媒体摺動部（外側ヨーク）１４ａ，１４
ｂとを備えたものを用い、当該磁界発生装置の磁界発生
部を光学ヘッドに備えられた対物レンズ１２の光軸Ａ−
Ａ上に位置付けると共に、媒体摺動部を磁界発生部の先
端が位置付けられた記録トラックから離隔した位置に当
接する。光学ヘッドより光磁気記録媒体の磁性層４にレ
ーザビーム１６を照射しつつ、磁界発生装置の磁界発生
部より磁性層のレーザビーム合焦部分に磁界を印加し
て、磁性層に対する情報の消去を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、光磁気記録媒体に
記録された情報の消去方法に係り、特に、光学ヘッドと
接触式の磁界発生装置とを備えたドライブ装置を用いて
光磁気記録媒体に記録された情報を消去する場合におけ
る磁性層の昇温安定化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンピュータの外部記憶装置とし
て実用化されている光磁気ディスク等の光磁気記録媒体
は、透明基板上に少なくとも磁性層（例えば、希土類−
遷移金属系の非晶質垂直磁化膜）を含む薄膜を形成して
なり、透明基板を通じて磁性層にレーザビームを照射
し、磁性層を局所的にキュリー温度近傍あるいはそれ以
上の温度まで昇温しつつ磁界発生装置より磁性層にバイ
アス磁界を印加し、磁性層の磁化の向きを可逆的に反転
させて情報の記録と消去とを行う。

【０００３】磁性層にバイアス磁界を印加する磁界発生
装置には、媒体駆動時、光磁気記録媒体上を摺動する接
触式と、光磁気記録媒体より離隔した位置に保持される
非接触式とがあるが、接触式の磁界発生装置は、磁界発
生部を磁性層により近接して配置することができ、かつ
媒体の面振れ等に関係なく常に磁界発生部から磁性層ま
での距離をほぼ一定に保つことができるので、小さな磁
界で安定な記録および消去を行うことができるという点
で非接触式よりも優れる。その反面、接触式の磁界発生
装置は、光磁気記録媒体の薄膜を摩耗や衝撃により損傷
しやすいという欠点を有している。

【０００４】かかる欠点を解決するため、従来において
は、光磁気記録媒体の耐摩耗性及び耐衝撃性を改善する
ことが試みられている。この種の公知例としては、例え
ば特開昭６４−４２０３９号公報に記載されているよう
に薄膜上に潤滑層を形成したものや、例えば特開昭６４
−４３８３４号公報および特開平１−２２７２４１号公
報に記載されているように薄膜上に高分子シートあるい
は非磁性金属の薄板を形成したものなどを挙げることが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、光磁気記録
媒体について接触式の磁界発生装置の使用を可能にする
ためには、前記従来技術のように光磁気記録媒体の耐摩
耗性及び耐衝撃性を改善するだけでは足りず、光磁気記
録媒体と磁界発生装置との摺動によって発生する摩擦熱
の影響を除去するための何らかの手段を必要とする。す
なわち、摩擦熱によって磁性層が昇温されると、レーザ
ビーム照射による磁性層の温度制御が困難になり、情報
の誤記録や誤消去を起しやすくなるからである。

【０００６】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、摩擦熱による悪影響
を受けにくく、安定な情報の記録が可能な光磁気消去方
法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、光磁気記録媒体を介してその両側に光学
ヘッドと接触式の磁界発生装置とを対向に配置し、これ
ら光学ヘッドおよび磁界発生装置に対して前記光磁気記
録媒体を相対的に駆動しつつ、前記光学ヘッドより前記
光磁気記録媒体の磁性層にレーザビームを照射すると共
に、前記磁界発生装置より当該レーザビームの照射部分
に磁界を印加して前記磁性層に記録された情報の消去を
行う光磁気消去方法において、前記接触式の磁界発生装
置として、前記光磁気記録媒体と接触しない磁界発生部
と前記光磁気記録媒体と接触する媒体摺動部とを有する
ものを用い、前記磁界発生部を前記光学ヘッドに備えら
れた対物レンズの光軸上に位置付けると共に、前記媒体
摺動部を前記磁界発生部の先端が位置付けられた記録ト
ラックから離隔した位置に当接することを特徴とする。

【０００８】前記したように、媒体摺動部を有する接触
式の磁界発生装置は、磁界発生部を磁性層により近接し
て配置することができ、かつ媒体の面振れ等に関係なく
常に磁界発生部から磁性層までの距離をほぼ一定に保つ
ことができるので、小さな磁界で安定な記録、再生、消
去等を行うことができる。また、磁界発生部の先端を情
報記録媒体に非接触に構成すると、情報の記録、再生、
消去等が行なわれる磁界印加部分に直接情報記録媒体と
磁界発生装置との摺動によって発生した摩擦熱が作用し
ないので、情報の記録、再生、消去等に及ぼす摩擦熱の
悪影響を緩和することができる。特に、キュリー温度が
低く、情報の記録、再生、消去時、磁性層に微妙な温度
制御が要求される光磁気記録媒体においては、レーザビ
ーム照射による磁性層の温度制御が容易になり、情報の
誤記録や誤消去が防止される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光磁気消去方
法を実行する光磁気記録媒体ドライブ装置の一例を、図
１及び図２によって説明する。図１において、１１は光
磁気記録媒体、１２は光磁気記録媒体１１に昇温用のレ
ーザビームを合焦する対物レンズ、１３は光磁気記録媒
体１１にバイアス磁界を印加する磁界発生装置を示して
いる。

【００１０】光磁気記録媒体１１は、片面にレーザビー
ムスポットを案内するための案内溝や記録領域のアドレ
スを表示するプリピットなどのプリフォーマットパター
ン１が形成された透明基板２と、透明基板２のプリフォ
ーマットパターン形成面に担持された第１エンハンス層
３と、第１エンハンス層３上に積層された磁性層４と、
磁性層４上に積層された第２エンハンス層５と、第２エ
ンハンス層５上に積層された反射層６と、反射層６上に
積層された断熱層７と、断熱層７上に積層された高熱伝
導層８と、高熱伝導層８上に積層された潤滑層９とから
構成されている。

【００１１】透明基板２は、例えばガラスなどの透明セ
ラミック材料や、ポリカーボネート、ポリメチルメタク
リレート、ポリメチルペンテン、エポキシなどの硬質透
明樹脂材料をもって、ディスク状やカード状、それにテ
ープ状など任意の形状に形成される。プリフォーマット
パターン１は、この透明基板の表面に、微細な凹凸状に
形成される。なお、プリフォーマットパターン１の配列
や形成方法については、公知に属する事項であり、かつ
本発明の要旨とは直接関係がないので説明を省略する。

【００１２】第１エンハンス層３は、透明基板２と磁性
層４との間で信号再生用ビームを多重反射させ、見かけ
上のカー回転角を大きくすることによって再生感度を向
上させるものであって、透明基板１よりも光の屈折率が
大きな、例えば窒化珪素などの誘電体によって形成され
る。

【００１３】磁性層４は、公知に属する任意の組成の光
磁気記録用の磁性層を用いることができるが、特に、希
土類元素−遷移金属系の垂直磁化膜が好適である。希土
類元素−遷移金属系の垂直磁化膜としては、スパッタリ
ング法によって成膜されるテルビウム−鉄−コバルト系
の合金が特に好適であり、これに白金やニオブを添加し
たものも良好な結果を得られる。

【００１４】第２エンハンス層５は、磁性層４の熱が反
射層６に拡散するのを防止し、かつ磁性層４を衝撃や腐
食などから保護し、さらには磁性層４と反射層６との間
で磁性層４を透過したレーザビームを多重反射させ、見
かけ上のカー回転角を大きくすることによって再生感度
を向上させるものであって、前記第１エンハンス層３と
同様の誘電体によって形成される。

【００１５】反射層６は、磁性層４への透湿を防止する
と共に、磁性層４を透過したレーザビームを入射側に戻
すためのものであって、例えば金やアルミニウムなどの
金属材料、あるいはこれら金属材料を主成分とする合金
材料、それにいわゆる銀鏡などの高反射率材料によって
形成される。

【００１６】断熱層７は、例えばポリテトラフルオロエ
チレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化
ビニリデン、ポリフィニレンオキシド、ポリスルホン、
ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、
ポリベンズイミダゾールなどの耐熱性高分子材料の蒸着
膜をもって形成することもできるし、高熱伝導層８が箔
体にて形成される場合には、前記反射層６と高熱伝導層
８とを接着する接着剤もしくは粘着剤をもって形成する
こともできる。

【００１７】高熱伝導層８は、アルミニウム、銅、錫、
シリコン、セリウム、ランタン、インジウム、ゲルマニ
ウム、鉛、ビスマス、テルル、タンタル、スカンジウ
ム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、カドミウ
ム、亜鉛、セレン、アンチモン、ガリウム、マグネシウ
ム、ホウ素、炭素などの金属材料または非金属材料、も
しくはＣｅＯ₂，Ｌａ₂Ｏ₃，ＳｉＯ，ＳｉＯ₂，Ｉｎ２Ｏ
₃，Ａｌ₂Ｏ₃，ＧｅＯ，ＧｅＯ₂，ＰｂＯ，ＳｎＯ，Ｓｎ
Ｏ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃，ＴｅＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，Ｓｃ₂Ｏ₃，Ｙ
₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，Ｖ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｃｒ
₂Ｏ₃，ＷＯ₂，ＷＯ₃，ＣｄＳ，ＺｎＳ，ＣｄＳｅ，Ｚｎ
Ｓｅ，Ｉｎ₂Ｓ₃，Ｉｎ₂Ｓｅ₃，Ｓｂ₂Ｓ₃，Ｓｂ₂Ｓｅ₃，
Ｇａ₂Ｓ₃，Ｇａ₂Ｓｅ₃，ＧｅＳ，ＧｅＳｅ，ＧｅＳ
ｅ₂，ＳｎＳ，ＳｎＳ₂，ＳｎＳｅ，ＳｎＳｅ₂，Ｐｂ
Ｓ，ＰｂＳｅ，Ｂｉ₂Ｓｅ₃，Ｂｉ₂Ｓ₃，ＭｇＦ₂，Ｃｅ
Ｆ₂，ＣａＦ₂，ＴａＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＡｌＮ，ＢＮ，Ｔｉ
Ｂ₂，Ｂ₄Ｃ，ＳｉＣなどの合金または無機化合物の蒸着
膜をもって形成することもできるし、上記より選択され
た物質の箔体をもって形成することもできる。また、上
記より選択された物質の粉状体または粒状体を分散させ
た高分子材料をもって高熱伝導層８を形成することもで
きる。

【００１８】潤滑層９は、ヘキサデカン、ブチルステア
レート、オレイン酸、エチルステアレート、ステアリン
酸、オクタデシルアミン、固形ステアリン酸などの潤滑
剤をもって形成される。潤滑層９の形成手段としては、
潤滑剤の溶剤溶液を高熱伝導層８の表面にコーティング
する方法、潤滑剤を含浸させた高分子シートを高熱伝導
層８の表面に貼着する方法、前記高熱伝導層８の表面を
ポリッシングし、形成された微細な凹部内に潤滑剤を含
浸させる方法などを採ることができる。

【００１９】対物レンズ１２は、図示外の半導体レーザ
や光変調器それに検光子などと共に光学ヘッド１２ａ内
に組み込まれており、絞り込まれたレーザビーム１６を
前記プリフォーマットパターン１に沿って、前記磁性層
４に合焦する。なお、図１においては、レーザビーム１
６をプリフォーマットパターン１上に合焦した場合につ
いて図示されているが、相隣接するプリフォーマットパ
ターン１の間の平坦部（ランド部）に合焦することもで
きる。

【００２０】本例のドライブ装置には、磁性発生装置１
３として、強磁性材料によって形成されたヨーク１４
と、該ヨーク１４の一部に巻回されたコイル１５とから
なる電磁石が備えられている。ヨーク１４は、媒体駆動
時に光磁気記録媒体１１の潤滑層９に接触する外側ヨー
ク１４ａ，１４ｂと、光磁気記録媒体１１とは非接触の
センターヨーク１４ｃとから構成されており、外側ヨー
ク１４ａ，１４ｂの先端部が媒体摺動面に、センターヨ
ーク１４ｃの先端部が記録磁界または消去磁界Ｈの発生
部になっている。外側ヨーク１４ａ，１４ｂの先端部か
らセンターヨーク１４ｃの先端部までの段差ｓは、セン
ターヨーク１４ｃの先端部が光磁気記録媒体１１に接触
しないだけの大きさがあれば足りる。一方、この段差ｓ
が大きくなるにしたがって磁性層４に印加される磁界が
低下するため、これらを考慮して段差ｓの大きさは、１
〜５０μｍ程度とすることが好ましい。

【００２１】本例の磁界発生装置１３は、図１に示すよ
うに、磁界発生部であるセンターヨーク１４ｃの先端を
対物レンズ１２の光軸Ａ−Ａと同軸に位置付けることに
よって使用される。外側ヨーク１４ａ，１４ｂは、磁界
印加部分への摩擦熱の影響を少なくするため、図２
（ａ）に示すように、センターヨーク１４ｃの先端が位
置付けられた記録トラックから離隔した位置に当接した
方が好ましいが、前記光磁気記録媒体１１の熱伝導率が
充分に高い場合や、センターヨーク１４ｃから外側ヨー
ク１４ａ又は１４ｂまでの距離Ｌが充分に長い場合に
は、図２（ｂ）に示すように、センターヨーク１４ｃの
先端が位置付けられた記録トラックにかかるように当接
することもできる。

【００２２】前記の磁界発生装置１３は、磁界発生部で
あるセンターヨーク１４ｃを光磁気記録媒体１１と非接
触に構成したので、図１に示すように、光磁気記録媒体
１１と外側ヨーク１４ａ，１４ｂとの摺動によって発生
した摩擦熱Ｊが情報の記録、再生、消去が行われている
部分に直接作用せず、磁界発生部を光磁気記録媒体１１
に摺動させる場合に比べて摩擦熱の影響を緩和すること
ができる。よって、レーザビーム照射による磁性層４の
温度制御が容易になり、情報の誤記録や誤消去が防止さ
れる。

【００２３】なお、前記においては、磁界発生装置１３
として、センターヨーク１４ｃの両側に外側ヨーク１４
ａ，１４ｂが設けられたいわゆる両ヨーク形の電磁石を
用いた場合を例にとって説明したが、図３に示すよう
に、センターヨーク（磁界発生部）１４ｃの片側にのみ
外側ヨーク１４ａが設けられたいわゆる片ヨーク形の電
磁石を用いることもできる。

【００２４】また、前記においては、磁界発生装置１３
として電磁石を用いた場合を例にとって説明したが、磁
気ヘッドや永久磁石など、他種の磁界発生装置について
も同様に構成される。図４は磁気ヘッドの実施例図であ
って、高透磁率磁性材料をもって形成されたＩ形コア２
１及びＣ形コア２２と、これら両コア２１，２２の突合
せ部に形成された磁界発生部であるギャップ２３と、両
コア２１，２２を突き合わせることによって形成される
巻線窓に巻回された巻線２４とからなる磁気ヘッド２５
が、媒体摺動部であるスライダ２６の側面に取り付けら
れている。ギャップ２３の媒体対向面２３ａとスライダ
２６の媒体摺動面２６ａとの間には、前記実施例に示し
たと同等の段差ｓが設けられており、ギャップ２３の媒
体対向面２３ａが直接光磁気記録媒体に接触しないよう
になっている。本例の磁気ヘッドは、スライダ２６と光
磁気記録媒体との摺動によって生じる摩擦熱の影響を少
なくするため、磁気ヘッド２５を媒体駆動方向上流側
に、スライダ２６を媒体駆動方向下流側に配置して用い
ることが好ましい。

【００２５】さらに、本発明は情報の消去方法に関する
ものであるので、光磁気記録媒体１１については前記実
施例に拘らず、任意の膜構造を有するものを適宜用いる
ことができる。また、前記実施例においては、光磁気記
録媒体の消去方法について説明したが、磁気記録媒体の
消去方法にも応用することができる。

【００２６】以下に本発明の実験例を示し、本発明の効
果を明らかにする。

【００２７】〈実験例１〉射出成形法にて形成された円
板状のポリカーボネート基板のプリフォーマットパター
ン転写面に、ＳｉＮよりなる第１エンハンス層と、テル
ビウム−鉄−コバルト系の非晶質垂直磁化膜よりなる磁
性層と、ＳｉＮよりなる第２エンハンス層と、ＡｌＴｉ
よりなる反射層をスパッタリング法により順次積層し、
多数の同一構成の光磁気ディスクを作製した。しかる後
に、それぞれ別個の光磁気ディスクの反射層上に、厚さ
が異なる各種のアルミニウム箔を接着剤にて接着し、断
熱層および高熱伝導層を有する各種の光磁気ディスクを
作製した。最後に、各光磁気記録媒体のアルミニウム箔
上にステアリン酸のベンゼン溶液をスピンコートし、乾
燥して潤滑層付きの光磁気ディスクを作製した。また、
比較例として、アルミニウム箔が接着されておらず、か
つ潤滑層が形成されていない点を除いて、前記実験例１
と同じに形成された光磁気ディスクを作製した。この実
験例１に係る光磁気ディスクを図１の磁界発生装置を備
えたドライブ装置に装着して情報の記録、再生、消去を
１０⁶ 回繰り返した後のエラーレートと、比較例に係る
光磁気ディスクを従来の接触式の磁界発生装置を備えた
ドライブ装置に装着して情報の記録、再生、消去を１０
⁶ 回繰り返した後のエラーレートとを測定し、アルミニ
ウム箔の厚さとエラーレートとの関係を調べた。その結
果を図５に示す。図５から明らかなように、実験例１の
光磁気ディスクは、厚さが約５４μｍ以上のアルミニウ
ム箔が接着されたものを除き、いずれも比較例の光磁気
ディスクよりもエラーレートが減少している。ただし、
アルミニウム箔の厚さには最適値があり、約１４〜４２
μｍの厚さのアルミニウム箔が接着された光磁気ディス
クは、情報の記録、再生、消去を１０⁶ 回繰り返した後
においても１×１０⁷ 以下のエラーレートを保持するこ
とができるが、これよりも薄いアルミニウム箔が接着さ
れた光磁気ディスクおよびこれよりも厚いアルミニウム
箔が接着された光磁気ディスクは、共にエラーレートが
上昇する。これは、ある程度厚いアルミニウム箔を接着
しないと充分な摩擦熱の放熱効果を得ることができず、
反対にアルミニウム箔の厚さが大きくなるほど磁界発生
装置の磁界が透過しにくくなるためである。

【００２８】〈実験例２〉実験例１と同様にして作製さ
れた光磁気ディスクの反射層上に、２０μｍの厚さのア
ルミニウム箔を接着剤にて接着し、次いでこのアルミニ
ウム箔上にステアリン酸のベンゼン溶液をスピンコート
し、乾燥して潤滑層付きの光磁気ディスクを作製した。
この実験例２に係る光磁気ディスクを、図１の磁界発生
装置を備えたドライブ装置であって磁界発生装置の段差
ｓの大きさが異なる種々のドライブ装置に装着して情報
の記録、再生、消去を行い、エラーレートを測定した。
図６に、段差ｓの大きさとエラーレートとの関係を示
す。図６から明らかなように、磁界発生装置にわずかで
も段差ｓを設けると（例えば、０．１μｍ程度）エラー
レートの改善に効果があるが、段差ｓを４０μｍ以上に
するとエラーレートが上昇に転じ、段差ｓを約５２μｍ
以上にするとエラーレートが段差ｓを有しない磁界発生
装置を用いた場合よりも悪くなる。これは、段差ｓが過
大になると、磁界発生装置の磁界が磁性層に達しなくな
るためである。

【００２９】〈実験例３〉実験例１に係る光磁気ディス
ク、および実験例１の欄で説明した比較例に係る光磁気
ディスクを温度８０℃、相対湿度９０％の環境下に１０
００時間した後、アルミニウム箔の厚さと欠陥の総数と
の関係を調べた。その結果を図７に示す。図７から明ら
かなように、反射層上にアルミニウム箔を接着すると欠
陥の減少に顕著な効果がある。特に、厚さが１μｍ以上
のアルミニウム箔を接着すると、欠陥を最低レベルにす
ることができる。実験例１および３より、反射層上に接
着されるアルミニウム箔の厚さは、１〜５０μｍとする
ことが好ましいことがわかる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
磁性層にバイアス磁界を印加するための磁界発生装置と
して、光磁気記録媒体と接触しない磁界発生部と光磁気
記録媒体と接触する媒体摺動部とを備えた接触式の磁界
発生装置を用いたので、磁界発生部を磁性層により近接
して配置することができ、かつ媒体の面振れ等に関係な
く常に磁界発生部から磁性層までの距離をほぼ一定に保
つことができるので、小さな磁界で安定な記録、再生、
消去等を行うことができる。また、磁界発生装置の磁界
発生部を光学ヘッドに備えられた対物レンズの光軸上に
位置付けると共に、前記媒体摺動部を前記磁界発生部の
先端が位置付けられた記録トラックから離隔した位置に
当接するので、情報の消去が行なわれる磁界印加部分に
直接情報記録媒体と磁界発生装置との摺動によって発生
した摩擦熱が作用せず、情報の消去に及ぼす摩擦熱の悪
影響を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光磁気消去方法を実行するドライ
ブ装置の説明図である。

【図２】記録トラックに対する磁界発生部及び媒体摺動
部の配列を示す説明図である。

【図３】磁界発生装置の他の例を示す側面図である。

【図４】磁界発生装置のさらに他の例を示す側面図であ
る。

【図５】アルミニウム箔の厚さとエラーレートとの関係
を示すグラフ図である。

【図６】磁界発生装置の段差とエラーレートとの関係を
示すグラフ図である。

【図７】アルミニウム箔の厚さと欠陥の総数との関係を
示すグラフ図である。

【符号の説明】

１１ 光磁気記録媒体 １２ 対物レンズ １３ 磁界発生装置 １４ ヨーク １４ａ，１４ｂ 外側ヨーク １４ｃ センターヨーク １５ コイル ｓ 段差

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 浩幸 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気記録媒体を介してその両側に光学
   ヘッドと接触式の磁界発生装置とを対向に配置し、これ
   ら光学ヘッドおよび磁界発生装置に対して前記光磁気記
   録媒体を相対的に駆動しつつ、前記光学ヘッドより前記
   光磁気記録媒体の磁性層にレーザビームを照射すると共
   に、前記磁界発生装置より当該レーザビームの照射部分
   に磁界を印加して前記磁性層に記録された情報の消去を
   行う光磁気消去方法において、前記接触式の磁界発生装
   置として、前記光磁気記録媒体と接触しない磁界発生部
   と前記光磁気記録媒体と接触する媒体摺動部とを有する
   ものを用い、前記磁界発生部を前記光学ヘッドに備えら
   れた対物レンズの光軸上に位置付けると共に、前記媒体
   摺動部を前記磁界発生部の先端が位置付けられた記録ト
   ラックから離隔した位置に当接することを特徴とする光
   磁気消去方法。