JPH11328602A - 着磁装置、着磁方法、磁気記録媒体並びに磁気記録及び／又は再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＥＲＭディスク（Pre-Embossed Rigid Mag
netic Disk）を適切な状態に着磁できるようにする。 【解決手段】 ＰＥＲＭディスクの保磁力Ｈ_c、厚さ
ｄ、保磁力角形比Ｓ^*、ディスク表面の段差ｄ、着磁用
磁気ヘッドの磁気ギャップ長ｇ、記録効率η、コイル巻
回数ｎ、浮上量ｈ、着磁用磁気ヘッドに供給する電流値
Ｉを、ＰＥＲＭディスクを着磁する際に、式（１），
（２）を満たすようにする。 【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報信号に対応し
た所定の凹凸パターンが形成された磁気記録媒体を、上
記凹凸パターンの凸部上面と凹部底面とで磁化方向が異
なるように着磁する着磁装置及び着磁方法に関する。

【０００２】また、本発明は、磁気記録層が形成された
面に情報信号に対応した所定の凹凸パターンが形成され
てなる磁気記録媒体、並びにそのような磁気記録媒体に
対して記録及び／又は再生を行う磁気記録及び／又は再
生装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】近年の情報記録媒体の記録密度の向上は
目を見張るものがある。特に、磁気記録方式を利用した
情報記録媒体の記録密度の向上は著しく、約６０％／年
という上昇率である。このような磁気記録方式における
記録密度の向上は、例えば、磁気記録媒体の性能向上、
情報を記録再生する磁気ヘッドの性能向上、磁気ヘッド
を作製する際の微細加工技術の向上、磁気ヘッドを搭載
した浮上スライダの浮上量の低下などといった技術の躍
進に支えられている。

【０００４】なお、記録密度を向上するには、記録波長
を短くして線記録密度を高くするか、或いは、記録トラ
ック幅を狭くしてトラック密度を高くしてやればよい。
そして、磁気記録媒体や磁気ヘッドの性能向上は主に線
記録密度を高くすることに貢献し、また、磁気ヘッドを
作製する際の微細加工技術の向上は主にトラック密度を
高くすることに貢献する。また、磁気ヘッドを搭載した
浮上スライダの浮上量の低下は、線記録密度の向上とト
ラック密度の向上との両方に貢献する。

【０００５】ところで、通常、磁気ディスクには、デー
タが記録されるトラックを磁気ヘッドが正確にトレース
できるように、出荷前に予め磁気ディスク表面にサーボ
信号が書き込まれる。そして、従来、このようなサーボ
信号の書き込みは、磁気ヘッドによりトラック毎に行っ
ていた。

【０００６】しかし、記録トラック幅を狭くしてトラッ
ク密度を高くしていくと、このようなサーボ信号の書き
込みに要する時間が増大してしまうという問題が生じ
る。すなわち、記録トラック幅を狭くしてトラック密度
を高くしていくと、磁気ディスク上に配置されるトラッ
ク本数が増加するため、磁気ヘッドによりトラック毎に
サーボ信号の書き込みを行っていたのでは、サーボ信号
の書き込みに要する時間が非常に長くなってしまう。

【０００７】また、高記録密度化が進むに従い、サーボ
信号のパターンも非常に微細なものが要求されるように
なってきており、磁気ヘッドによりトラック毎にサーボ
信号の書き込みを行っていたのでは、サーボ信号を磁気
ディスクに精度良く書き込むことが困難になってきてい
る。

【０００８】そこで、特開平６−６８４４４号公報に記
載されているように、ディスク表面にサーボ信号に対応
した微細な凹凸パターンを予め形成しておき、当該凹凸
パターンの凸部上面と凹部底面とで磁化方向が逆になる
ように着磁することで、サーボ信号を一括して書き込む
手法が考案されている。なお、このように、ディスク表
面に凹凸パターンを予め形成しておき、サーボ信号を一
括して書き込むようにした磁気ディスクは、一般にＰＥ
ＲＭディスク（Pre-Embossed Rigid MagneticDisk）と
呼ばれている。

【０００９】このようなＰＥＲＭディスクにおいて、サ
ーボ信号を書き込む際は、先ず、凸部上面から凹部底面
に至るまで磁化方向が一定方向となるように、着磁用磁
気ヘッドにより十分に大きな磁界を印加し、凸部及び凹
部をまとめて一定の方向に着磁する。次に、着磁用磁気
ヘッドにより適当な大きさの磁界を印加し、凸部上面の
磁化方向を、凹部底面の磁化方向とは異なる方向に向け
る。これにより、凸部と凹部との間に磁化反転が生じ、
その磁化反転部からの漏洩磁界をサーボ信号として用い
ることができるようになる。なお、以下の説明では、こ
のように２段階に分けて着磁を行うことでサーボ信号を
書き込む手法のことを、２段階着磁法と称する。

【００１０】このようなＰＥＲＭディスクでは、サーボ
信号の書き込みに要する時間がトラック本数に依存する
ようなことは無く、磁気ディスク上に配置されるトラッ
ク本数が多くても、サーボ信号の書き込みを非常に速や
かに行うことができる。また、ＰＥＲＭディスクでは、
ディスク表面にサーボ信号に対応した微細な凹凸パター
ンを予め形成しておくが、光ディスク等におけるディス
ク基板成形の実績からも明らかなように、このような凹
凸パターンは非常に精度良く形成することが容易であ
る。したがって、ディスク表面にサーボ信号に対応した
微細な凹凸パターンを予め形成しておくようにしたＰＥ
ＲＭディスクでは、磁気ヘッドによりトラック毎にサー
ボ信号の書き込みを行うような場合に比べて、遥かに精
度良くサーボ信号を書き込むことが可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記２
段階着磁法においても、未だ解決しなければならない課
題が残されている。中でも、特に２段階目の着磁（すな
わち、凸部上面の着磁）が難しいという点が、２段階着
磁法を実用化する際の大きな問題となっている。

【００１２】２段階着磁法において、２段階目の着磁で
は、凸部上面の磁化方向だけが変化するように、適切な
大きさの磁界を印加する必要がある。そして、現在のと
ころ、２段階目の着磁における着磁条件は、サーボ信号
を書き込む毎に、実際に着磁を行ってみて確かめるよう
にしているのが実状である。そのため、用意した着磁用
磁気ヘッドでは適当な大きさの磁界を印加することがで
きず、着磁作業を行うことができないような場合もあ
る。また、用意した着磁用磁気ヘッドで着磁できたとし
ても、最適な状態に磁化することができず、サーボ信号
の信号品質が悪くなってしまい、記録再生時に磁気ヘッ
ドをトラックにトレースさせるには十分でない場合もあ
る。

【００１３】このような状態では、磁気ヘッドでトラッ
ク毎にサーボ信号を書き込むような方法に比べて原理的
に短時間且つ高精度にてサーボ信号を書き込むことがで
きる２段階着磁法であっても、工業的に量産過程におい
て使用することができない。

【００１４】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、サーボ信号等の情報信号に対
応した凹凸パターンが形成されてなる磁気記録媒体を適
切な状態に着磁することが可能な着磁装置及び着磁方法
を提供することを目的としている。

【００１５】また、本発明は、２段階着磁法を採用して
適切な状態に着磁することが可能であり、短時間且つ高
精度にてサーボ信号等の情報信号を書き込むことが可能
な磁気記録媒体、並びにそのような磁気記録媒体を採用
した磁気記録及び／又は再生装置を提供することも目的
としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る着磁装置
は、磁気コアにコイルが巻回されてなる着磁用磁気ヘッ
ドを備え、情報信号に対応した所定の凹凸パターンが形
成された磁気記録媒体上を、上記着磁用磁気ヘッドを浮
上させた状態で走査させて、上記凹凸パターンの凸部上
面と凹部底面とで磁化方向が異なるように着磁する着磁
装置である。

【００１７】そして、本発明に係る着磁装置は、上記磁
気記録媒体に形成された磁気記録層の保磁力をＨ_c、厚
さをｄ、保磁力角形比をＳ^*とし、上記磁気記録媒体に
形成された凹凸パターンの凸部上面と凹部底面との段差
をｄとし、上記着磁用磁気ヘッドの磁気ギャップ長を
ｇ、記録効率をη、コイル巻回数をｎとし、上記凸部上
面を着磁する際の、凸部上面を基準面としたときの上記
着磁用磁気ヘッドの浮上量をｈとし、上記凸部上面を着
磁する際に、上記着磁用磁気ヘッドのコイルに供給され
る電流の大きさをＩとしたとき、これらの関係が下記式
（１）及び式（２）を満たしていることを特徴とする。

【００１８】

【数９】

【００１９】また、本発明に係る着磁方法は、情報信号
に対応した所定の凹凸パターンが形成された磁気記録媒
体上を、磁気コアにコイルが巻回されてなる着磁用磁気
ヘッドを浮上させた状態で走査させて、上記凹凸パター
ンの凸部上面と凹部底面とで磁化方向が異なるように着
磁する着磁方法に関する。

【００２０】そして、本発明に係る着磁方法は、上記磁
気記録媒体に形成された磁気記録層の保磁力をＨ_c、厚
さをｄ、保磁力角形比をＳ^*とし、上記磁気記録媒体に
形成された凹凸パターンの凸部上面と凹部底面との段差
をｄとし、上記着磁用磁気ヘッドの磁気ギャップ長を
ｇ、記録効率をη、コイル巻回数をｎとし、上記凸部上
面を着磁する際の、凸部上面を基準面としたときの上記
着磁用磁気ヘッドの浮上量をｈとし、上記凸部上面を着
磁する際に、上記着磁用磁気ヘッドのコイルに供給され
る電流の大きさをＩとしたとき、これらの関係が下記式
（３）及び式（４）を満たしていることを特徴とする。

【００２１】

【数１０】

【００２２】また、本発明に係る磁気記録媒体は、磁気
記録がなされる磁気記録層が基板上に形成されてなると
ともに、上記磁気記録層が形成された面に情報信号に対
応した所定の凹凸パターンが形成されてなる磁気記録媒
体である。

【００２３】そして、本発明に係る磁気記録媒体は、上
記磁気記録層の保磁力をＨ_cとし、上記凹凸パターンの
凸部上面と凹部底面との段差をｄとしたとき、下記式
（５），（６）及び（７）を満たすとともに、

【００２４】

【数１１】

【００２５】下記式（８）と下記式（１１）との交点に
おける保磁力Ｈ_cの値をＨ₁、段差ｄの値をｄ₁とし、下
記式（９）と下記式（１０）との交点における保磁力Ｈ
_cの値をＨ₂、段差ｄの値をｄ₂としたとき、

【００２６】

【数１２】

【００２７】下記式（１２）を満たすことを特徴とす
る。

【００２８】

【数１３】

【００２９】また、本発明に係る磁気記録及び／又は再
生装置は、磁気記録媒体に対して記録及び／又は再生を
行う磁気記録及び／又は再生装置である。ここで、上記
磁気記録媒体は、磁気記録がなされる磁気記録層が基板
上に形成されてなるとともに、上記磁気記録層が形成さ
れた面に情報信号に対応した所定の凹凸パターンが形成
されてなる。

【００３０】そして、本発明に係る磁気記録及び／又は
再生装置は、上記磁気記録層の保磁力をＨ_cとし、上記
凹凸パターンの凸部上面と凹部底面との段差をｄとした
とき、上記磁気記録媒体が、下記式（１３），（１４）
及び（１５）を満たすとともに、

【００３１】

【数１４】

【００３２】下記式（１６）と下記式（１９）との交点
における保磁力Ｈ_cの値をＨ₁、段差ｄの値をｄ₁とし、
下記式（１７）と下記式（１８）との交点における保磁
力Ｈ_cの値をＨ₂、段差ｄの値をｄ₂としたとき、

【００３３】

【数１５】

【００３４】上記磁気記録媒体が、下記式（２０）を満
たすことを特徴とする。

【００３５】

【数１６】

【００３６】

【発明の実施の形態】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。

【００３７】なお、以下の説明では、２段階着磁法によ
り磁気記録媒体にサーボ信号を書き込む場合を例に挙げ
るが、本発明において、２段階着磁法により磁気記録媒
体に書き込む信号は、サーボ信号に限定されるものでは
ない。すなわち、本発明は、例えば、再生専用の任意の
情報信号を２段階着磁法により磁気記録媒体に書き込む
ような場合などにも適用可能である。

【００３８】本発明を適用した磁気記録媒体の一例を図
１に示す。この磁気記録媒体１は、２段階着磁法の対象
となる磁気記録媒体であり、非磁性の基板２の上に、磁
気記録がなされる磁気記録層３が形成されてなる。そし
て、この磁気記録媒体１は、磁気記録層３が形成された
面に、サーボ信号に対応した所定の凹凸パターンが形成
されてなる。

【００３９】そして、この磁気記録媒体１は、２段階着
磁法により、図２に示すように、凹凸パターンの凸部上
面の磁化方向Ｍ１と、凹部底面の磁化方向Ｍ２とが異な
る方向となるように着磁され、その結果、凸部と凹部と
の間に磁化反転が生じ、その磁化反転部からの漏洩磁界
をサーボ信号として用いることができるようになされ
る。

【００４０】ここで、図１に示すように、磁気記録媒体
１に形成された凹凸パターンの凸部上面と凹部底面との
段差をｄとして定義するとともに、磁気記録媒体１に形
成された磁気記録層３の厚さをｔとして定義する。ま
た、磁気記録媒体１に形成された凹凸パターンの凸部上
面を磁化すべき方向をｘ方向として定義するとともに、
当該凸部上面に対して垂直な方向をｙ方向として定義す
る。

【００４１】また、２段階着磁法により磁気記録媒体１
を着磁する着磁用磁気ヘッド１１は、図１に示すよう
に、磁気ギャップ１２を介して対向する一対の磁気コア
１３，１４を備えるとともに、当該磁気コア１３，１４
にコイル１５，１６が巻回されてなる。この着磁用磁気
ヘッド１１で磁気記録媒体１を着磁する際には、着磁用
磁気ヘッド１１を浮上スライダに搭載し、磁気記録媒体
１の上を着磁用磁気ヘッド１１を浮上させた状態で走査
させる。そして、磁気記録媒体１の上を走査させなが
ら、コイル１５，１６に電流を供給して磁気ギャップ１
２から漏洩磁界を発生させ、当該漏洩磁界により磁気記
録媒体１の磁気記録層３を着磁する。

【００４２】そして、本発明では、このように着磁用磁
気ヘッド１１によって磁気記録層３を着磁する際に、２
段階着磁法を採用する。すなわち、先ず、１段階目の着
磁として、着磁用磁気ヘッド１１のコイル１５，１６に
十分に大きな電流を流して、磁気記録層３の磁化方向が
全て一定の方向となるように、磁気記録層３を着磁す
る。その後、２段階目の着磁として、着磁用磁気ヘッド
１１のコイル１５，１６に小さな電流を流して、磁気記
録層３の凸部上面の磁化方向Ｍ１が反転するように、磁
気記録層３を着磁する。これにより、図２に示すよう
に、凸部上面の磁化方向Ｍ１と凹部底面の磁化方向Ｍ２
とが逆向きになって磁化反転が生じ、その磁化反転部か
らの漏洩磁界をサーボ信号として用いることができるよ
うになる。

【００４３】ここで、着磁用磁気ヘッド１１の磁気ギャ
ップ長をｇ、記録効率をη、コイル巻回数をｎとして定
義する。また、磁気記録媒体１の凸部上面を着磁する際
の、凸部上面を基準面としたときの着磁用磁気ヘッド１
１の浮上量をｈとして定義する。また、磁気記録媒体１
１の凸部上面を着磁する際に、着磁用磁気ヘッド１１の
コイル１５，１６に供給される電流の大きさをＩとして
定義する。

【００４４】このような着磁用磁気ヘッド１１で着磁さ
れる磁気記録媒体１の磁気記録層３は、保磁力の高い硬
質磁性材料からなり、その磁気特性は、図３のＭ−Ｈル
ープに示すようにヒステリシスを持つ。ここで、磁気記
録層３の保磁力をＨ_c、残留磁化量をＭ_r、保磁力角形比
をＳ^*として定義する。

【００４５】また、磁気記録媒体１の磁気記録層３に印
加された外部磁界Ｈと、当該磁気記録層の残留磁化量Ｍ
_rとの関係を表わす残留磁化曲線ｆ（Ｈ）は、図３に示
したＭ−Ｈループより、下記式（１−１）に示すように
定義される。なお、残留磁化曲線ｆ（Ｈ）を図示する
と、図４のようになる。

【００４６】

【数１７】

【００４７】ところで、このような磁気記録媒体１にお
いて、磁気記録媒体１を理想的に着磁したときに得られ
るサーボ信号出力（すなわち理論的に可能なサーボ信号
の最大出力）に対して２ｄＢ程度の出力ダウンまでなら
ば、サーボ信号を位置決め信号として十分に使用するこ
とができる。そこで、理論的に可能なサーボ信号の最大
出力に対して２ｄＢの出力ダウンまでの出力が得られる
状態を、好適着磁状態として定義し、本発明において
は、このような好適着磁状態を実現できるようにする。

【００４８】磁気記録媒体１からの出力は、磁化の時間
的な変化量に依存する。そして、凹凸パターンが一定の
とき、凹凸パターンが形成されている部分において、磁
化が反転する部分の間隔は一定である。したがって、凹
凸パターンが形成されている部分から得られる出力の変
化は、凹凸パターンの凸部上面及び凹部底面に残留する
磁化量に依存することとなる。

【００４９】したがって、理論的に可能なサーボ信号の
最大出力が得られるのは、凹凸パターンの凸部上面から
凹部底面にわたって、残留磁化量がＭ_rから−Ｍ_rまで変
化するときである。そして、２ｄＢの出力ダウンという
のは、８０％の出力ダウンということであるので、出力
が２ｄＢダウンするのは、凹凸パターンの凸部上面から
凹部底面にわたる残留磁化の変化量が、０．８Ｍ_rから
−０．８Ｍ_rまでのときである。換言すれば、好適着磁
状態は、凹凸パターンの凸部上面から凹部底面にわたる
残留磁化の変化量が、０．８Ｍ_rから−０．８Ｍ_rまでの
変化よりも、大きくなっているときである。

【００５０】そして、上記式（１−１）より、残留磁化
量を０．８Ｍ_rとするのに必要な外部磁界Ｈ_0.8は、下記
式（１−２）で表され、残留磁化量を−０．８Ｍ_rとす
るのに必要な外部磁界Ｈ_-0.8は、下記式（１−３）で表
される。

【００５１】 Ｈ_0.8 ＝｛１＋０．８（１−Ｓ^*）｝Ｈ_c ・・・（１−２） Ｈ_-0.8＝｛１−０．８（１−Ｓ^*）｝Ｈ_c ・・・（１−３） そして、２段階着磁法における２段階目の着磁のとき
（すなわち凸部上面を着磁するとき）に、凸部上面にお
ける外部磁界の大きさと、凹部底面における外部磁界の
大きさとの差が、（Ｈ_0.8−Ｈ_-0.8）以上となれば、好
適着磁状態とすることができる。

【００５２】ここで、着磁用磁気ヘッド１１から磁気記
録層３に対して磁界を印加したとき、凸部上面における
外部磁界の大きさと、凹部底面における外部磁界の大き
さとの差は、凸部上面と凹部底面との段差ｄに依存す
る。すなわち、凹部底面は、凸部上面より、着磁用磁気
ヘッド１１からの距離が段差ｄの分だけ多く離れてお
り、この分だけ、着磁用磁気ヘッド１１により凹部底面
に印加される磁界は、着磁用磁気ヘッド１１により凸部
上面に印加される磁界よりも小さくなる。

【００５３】したがって、２段階目の着磁のときに着磁
用磁気ヘッド１１から磁気記録層３に印加される磁界の
ｘ方向成分をＨ_xとしたとき、Ｈ_xのｙ方向の傾きの絶対
値が、（Ｈ_0.8−Ｈ_-0.8）／ｄよりも大きければ、好適
着磁状態とすることができる。すなわち、下記式（１−
４）を満たすときに、好適着磁状態とすることができ
る。

【００５４】

【数１８】

【００５５】ここで、着磁用磁気ヘッド１１からの磁界
のｘ方向成分Ｈ_xは、カールキストの式より、下記式
（１−５）で表される。なお、ここでは、着磁用磁気ヘ
ッド１１の磁気ギャップ１２の内部での磁界の大きさを
Ｈ_gとしている。また、磁気ギャップ１２の中心位置を
ｘ＝０とし、着磁用磁気ヘッド１１の磁気記録媒体対向
面をｙ＝０としている。

【００５６】

【数１９】

【００５７】したがって、着磁用磁気ヘッド１１からの
磁界のｘ方向成分Ｈ_xのｙ方向の傾きは、下記式（１−
６）で表される。

【００５８】

【数２０】

【００５９】ところで、着磁用磁気ヘッド１１からの磁
界のｘ方向成分Ｈ_xのｙ方向の傾きは、ｘの関数でもあ
るが、磁気ギャップ１２の中心での磁界が最も強いのは
明らかである。したがって、凸部上面の残留磁化量を検
討する際は、磁気ギャップ１２の中心、すなわちｘ＝０
における磁界を考えればよい。そして、磁気ギャップ１
２の中心、すなわちｘ＝０の位置において、Ｈ_xのｙ方
向の傾きの絶対値は、下記式（１−７）で表せる。

【００６０】

【数２１】

【００６１】また、好適着磁状態とするのに必要な条件
は、上記式（１−４）より、下記式（１−８）で表せ
る。

【００６２】

【数２２】

【００６３】したがって、好適着磁状態とするのに必要
な条件は、上記式（１−２），（１−３），（１−
７），（１−８）より、下記式（１−９）で表せること
となる。

【００６４】

【数２３】

【００６５】なお、ここでのｙは、着磁用磁気ヘッド１
１の磁気記録媒体対向面から、磁気記録媒体１に形成さ
れた凹凸パターンの凹部底面までの距離である。すなわ
ち、ｙは、磁気記録媒体１に形成された凹凸パターンの
凸部上面を基準面としたときの着磁用磁気ヘッド１１の
浮上量ｈと、凸部上面と凹部底面との段差ｄとの和（ｈ
＋ｄ）である。したがって、上記式（１−９）は、下記
式（１−１０）に書き換えることができる。

【００６６】

【数２４】

【００６７】ところで、Ｈ_gは、着磁用磁気ヘッド１１
の磁気ギャップ１２の内部での磁界の大きさであるの
で、下記式（１−１１）のように表される。

【００６８】Ｈ_g＝ηｎＩ／ｇ ・・・（１−１１） したがって、上記式（１−１０）は、上記式（１−１
１）より、下記式（１−１２）に書き換えることができ
る。

【００６９】

【数２５】

【００７０】ところで、好適着磁状態とするには、上記
式（１−１２）を満たすとともに、着磁用磁気ヘッド１
１により凹部底面に印加される磁界がＨ_-0.8よりも大き
くならないという条件を満たす必要もある。すなわち、
好適着磁状態とするには、下記式（１−１３）も満たす
必要がある。

【００７１】 Ｈ_x(y=h+d)≦Ｈ_-0.8 ・・・（１−１３） そして、上記式（１−１３）は、上記式（１−３）及び
上記式（１−５）より、下記式（１−１４）のように書
き換えることが出来る。

【００７２】

【数２６】

【００７３】以上をまとめると、２段階着磁法において
好適着磁状態を実現するには、２段階目の着磁時に、下
記式（１−１５）と下記式（１−１６）とを同時に満た
すようにしてやれば良いこととなる。

【００７４】

【数２７】

【００７５】換言すれば、上記式（１−１５）及び上記
式（１−１６）を満たすように、η，ｎ，Ｉ，ｇ，ｈ，
ｄ，Ｈ_c，Ｓ^*の値を設定してやれば、好適着磁状態を実
現することができる。すなわち、上記式（１−１５）及
び上記式（１−１６）を満たす磁気記録媒体１及び着磁
用磁気ヘッド１１の組み合わせで２段階着磁を行うこと
により、好適着磁状態を実現でき、その結果、記録再生
時に磁気ヘッドをトラックにトレースさせるのに十分な
サーボ信号を、磁気記録媒体１から得られるようにな
る。

【００７６】つぎに、以上のような２段階着磁法による
磁気記録媒体の着磁を実際に行って実験した結果につい
て説明する。

【００７７】＜実験例１＞まず、磁気記録がなされる磁
気記録層がディスク基板上に形成されてなるとともに、
上記磁気記録層が形成された面にサーボ信号に対応した
所定の凹凸パターンが形成されてなる磁気ディスクを複
数用意した。具体的には、表１に示すように、凹凸パタ
ーンは同じであるが、磁気記録層の保磁力Ｈ_cの異なる
複数の磁気ディスク１，２，３，４を用意するととも
に、磁気記録層の磁気特性は同じであるが、凹凸パター
ンの凸部上面と凹部底面との段差ｄの異なる複数の磁気
ディスク３，５，６，７を用意した。なお、保磁力角形
比Ｓ^*については、全ての磁気ディスクにおいて、保磁
力角形比Ｓ^*＝０．８１で一定となるようにした。

【００７８】

【表１】

【００７９】なお、これらの磁気ディスクは、樹脂材料
を射出成形することにより、サーボ信号に対応した凹凸
パターンが形成されたディスク基板を作製し、当該ディ
スク基板上に磁気記録層を形成することで作製した。こ
こで、ディスク基板の直径は３．５インチ、厚さは１．
２ｍｍとした。

【００８０】磁気ディスクに形成された凹凸パターン
は、サーボ信号に対応しているので、磁気記録層を２段
階着磁法により着磁することで、磁気記録層にサーボ信
号が書き込まれる。そして、本実験において、サーボ信
号が書き込まれるサーボ信号領域は、磁気ディスクの周
方向に２２４箇所形成した。そして、サーボ信号領域
は、記録再生時に磁気ヘッドがディスク内周からディス
ク外周へと移動する際の軌跡に沿って円弧上に配置し
た。なお、サーボ信号領域以外の領域は、任意のデータ
が書き込まれるデータ領域となる。

【００８１】そして、以上のような磁気ディスクを、浮
上スライダに搭載した着磁用磁気ヘッドにより、２段階
着磁法によって着磁した。ここで、着磁用磁気ヘッドの
磁気ギャップ長ｇは０．２μｍ、コイル巻回数ｎは１３
ターンとした。また、磁気ディスクの凸部上面を着磁す
る際の、凸部上面を基準面としたときの着磁用磁気ヘッ
ドの浮上量ｈは５０ｎｍとした。また、磁気ディスクの
凸部上面を着磁する際に、着磁用磁気ヘッドのコイルに
供給する電流の大きさＩは、０〜２０ｍＡとした。ま
た、着磁用磁気ヘッドの記録効率ηについては、簡便に
測定する手段が無いため、有限要素法により求めた。そ
の際、記録効率ηは、磁気ギャップ中での磁界を起磁力
で除したものとして定義した。そして、有限要素法によ
り求めた記録効率は、５０％であった。

【００８２】なお、これらの値は、磁気ディスク装置に
おいて一般的に用いられる磁気ヘッドの場合とほぼ同じ
であり、特別なものではない。即ち、ここでは、２段階
着磁用として特別な浮上スライダや磁気ヘッドを作るこ
となく、一般的なデバイスを着磁用磁気ヘッドとして用
いて２段階着磁を行うことを前提としている。

【００８３】以上のような条件で、表１に示した各磁気
ディスクを２段階着磁法によって着磁することで各磁気
ディスクにサーボ信号を書き込み、その後、それらの磁
気ディスクを磁気ディスク装置に組み込み、２段階着磁
法により書き込まれたサーボ信号を用いて磁気ヘッドが
トラックをトレースすることができるか否かを調べた。

【００８４】結果を、図５及び図６に示す。ここで、図
５は、磁気ディスクに形成された凹凸パターンの凸部上
面と凹部底面との段差ｄを２００ｎｍで一定としたとき
に、磁気ディスクに形成された磁気記録層の保磁力Ｈ_c
と、コイルに供給する電流の大きさＩとを変化させた場
合について示している。すなわち、図５は、磁気ディス
ク１，２，３，４についての結果を示している。

【００８５】一方、図６は、磁気ディスクに形成された
磁気記録層の保磁力Ｈ_cを２００ｋＡ／ｍで一定とした
ときに、磁気ディスクに形成された凹凸パターンの凸部
上面と凹部底面との段差ｄと、コイルに供給する電流の
大きさＩとを変化させた場合について示している。すな
わち、図６は、磁気ディスク３，５，６，７についての
結果を示している。

【００８６】また、図５及び図６において、白丸印○
は、２段階着磁法により書き込まれたサーボ信号を用い
て磁気ヘッドがトラックを正確にトレースすることがで
きた場合を示しており、黒丸印●は、２段階着磁法によ
り書き込まれたサーボ信号を用いて磁気ヘッドがトラッ
クを正確にトレースすることができなかった場合を示し
ている。なお、図５及び図６において、斜線部分は、上
記式（１−１５）及び上記式（１−１６）を満たす領域
を示している。

【００８７】図５及び図６に示すように、斜線が施され
ている領域と、トラックトレースを正確に行うことがで
きたことを示す白丸印○が存在する箇所とは、ほぼ一致
している。一方、トラックトレースを正確に行うことが
できなかったことを示す黒丸印●は、斜線を施した領域
には無い。以上の実験結果からも、２段階着磁法におい
て、２段階目の着磁を上記式（１−１５）及び上記式
（１−１６）を満たす条件で行うことで、十分なサーボ
信号が得られるようになり、良好なトラックトレースを
実現できることが分かる。

【００８８】＜実験例２＞つぎに、着磁装置のパラメー
タを、通常の磁気ディスク装置で使用されているような
値の範囲で変化させて、着磁装置のパラメータに依存す
ることなく２段階着磁が可能な磁気ディスクの条件を調
べた。ここで、着磁装置のパラメータとは、着磁用磁気
ヘッドの磁気ギャップ長ｇや、着磁用磁気ヘッドの磁気
コアに巻回されたコイルの巻回数ｎや、着磁用磁気ヘッ
ドの浮上量ｈや、磁気ディスクに形成された凹凸パター
ンの凸部上面を着磁する際に着磁用磁気ヘッドのコイル
に供給される電流の大きさＩなどである。

【００８９】そして、通常の磁気ディスク装置におい
て、磁気ヘッドの浮上量ｈは３０〜１００ｎｍ程度であ
り、磁気ギャップ長ｇは０．２〜０．６μｍ程度であ
る。また、磁気ヘッドのコイルに供給される電流の大き
さＩにコイル巻回数ｎを乗じた起磁力の大きさは、６５
〜２３０ｍＡＴ程度である。そこで、このような範囲で
着磁装置の各パラメータを変化させて実験を行い、着磁
装置のパラメータに依存することなく２段階着磁が可能
な磁気ディスクの条件を調べた。

【００９０】なお、上述の範囲全てについてパラメータ
を変化させて実験を行うのが理想的であるが、全ての範
囲についてパラメータを設定して実験することは、常識
的な範囲と言えども着磁装置をその様に改造する必要が
あるため、時間的及びコスト的な制約もあり難しい。特
に、着磁用磁気ヘッドの磁気ギャップ長ｇを変化させる
には、磁気ギャップ長ｇの異なる多数の着磁用磁気ヘッ
ドを作製する必要があるため、着磁用磁気ヘッドの磁気
ギャップ長ｇを細かく変化させて実験することは難し
い。そこで、着磁用磁気ヘッドの磁気ギャップ長ｇにつ
いては、０．２μｍ、０．４μｍ、０．６μｍの３種類
についてのみ実験した。

【００９１】また、着磁用磁気ヘッドのコイル巻回数ｎ
を変化させるにも、コイル巻回数ｎの異なる多数の着磁
用磁気ヘッドを作製する必要があるため、着磁用磁気ヘ
ッドのコイル巻回数ｎを細かく変化させて実験すること
は、時間的及びコスト的な制約もあり難しい。しかし、
着磁用磁気ヘッドのコイルに供給される電流の大きさＩ
にコイル巻回数ｎを乗じることで求まる起磁力について
は、着磁用磁気ヘッドのコイルに供給する電流の大きさ
Ｉを調整することで、比較的自由に変化させることがで
きる。そこで、ここでは、着磁用磁気ヘッドのコイル巻
回数ｎは一定としておき、着磁用磁気ヘッドのコイルに
供給する電流の大きさＩを調整することで、起磁力の大
きさを様々に変化させて実験した。

【００９２】一方、着磁用磁気ヘッドの浮上量ｈは、磁
気ディスクの回転速度を調整することで、比較的自由に
変化させることが出来る。そこで、着磁用磁気ヘッドの
浮上量ｈについては、磁気ディスクの回転速度を調整す
ることで、様々に変化させて実験した。

【００９３】そして、以上のように着磁装置の各パラメ
ータを様々に変化させて、表１に示した各磁気ディスク
を２段階着磁法によって着磁することで各磁気ディスク
にサーボ信号を書き込み、その後、それらの磁気ディス
クを磁気ディスク装置に組み込み、２段階着磁法により
書き込まれたサーボ信号を用いて磁気ヘッドがトラック
をトレースすることができるか否かを調べた。結果を、
図７に示す。

【００９４】図７において、白丸印○は、上述した範囲
にて着磁装置のパラメータを変化させても、２段階着磁
法により書き込まれたサーボ信号を用いて磁気ヘッドが
トラックを正確にトレースすることができた場合を示し
ている。一方、黒丸印●は、上述した範囲にて着磁装置
のパラメータを変化させると、２段階着磁法により書き
込まれたサーボ信号を用いて磁気ヘッドがトラックを正
確にトレースすることができなくなった場合を示してい
る。

【００９５】なお、図７において、曲線（２−１）は下
記式（２−１）で表される曲線を示しており、曲線（２
−２）は下記式（２−２）で表される曲線を示してお
り、直線（２−３）は下記式（２−３）で表される直線
を示しており、曲線（２−４）は下記式（２−４）で表
される曲線を示しており、曲線（２−５）は下記式（２
−５）で表される曲線を示している。なお、Ｈ_cは磁気
ディスクに形成された磁気記録層の保磁力の大きさを示
しており、ｄは磁気ディスクに形成された凹凸パターン
の凸部上面と凹部底面との段差の大きさを示している。

【００９６】

【数２８】

【００９７】ここで、上記式（２−１）と上記式（２−
５）との交点Ｐにおける保磁力Ｈ_cの値をＨ₁、段差ｄの
値をｄ₁とする。また、上記式（２−２）と上記式（２
−４）との交点Ｑにおける保磁力Ｈ_cの値をＨ₂、段差ｄ
の値をｄ₂とする。このとき、交点Ｐと交点Ｑとを結ぶ
直線は、下記式（２−６）で表される。

【００９８】

【数２９】

【００９９】したがって、図７において、斜線部分は、
下記式（２−７），（２−８），（２−９）及び（２−
１０）を満たす範囲を示している。そして、この斜線部
分の範囲は、着磁装置の各パラメータが上述したような
範囲をとる場合に、上記式（１−１５）及び上記式（１
−１６）を満たす範囲を示している。

【０１００】

【数３０】

【０１０１】図７に示すように、斜線が施されている領
域と、トラックトレースを正確に行うことができたこと
を示す白丸印○が存在する箇所とは、ほぼ一致してい
る。一方、トラックトレースを正確に行うことができな
かったことを示す黒丸印●は、斜線を施した領域には無
い。以上の実験結果からも、２段階着磁法において、２
段階目の着磁を上記式（２−７），（２−８），（２−
９）及び（２−１０）を満たす条件で行うことで、十分
なサーボ信号が得られるようになり、良好なトラックト
レースを実現できることが分かる。

【０１０２】換言すれば、図７から分かるように、着磁
装置の各パラメータが上述したような範囲をとる場合に
は、磁気ディスクに形成された磁気記録層の保磁力Ｈ_c
がほぼ４０ｋＡ／ｍ〜６７５ｋＡ／ｍの範囲内であり、
且つ、磁気ディスクに形成された凹凸パターンの凸部上
面と凹部底面との段差ｄがほぼ６５〜３００ｎｍの範囲
内であれば、十分にトラックをトレースすることができ
るようなサーボ信号を２段階着磁法により書き込むこと
が可能となる。そして、このような条件を満たすのは、
正確には、図７中の斜線で表わされている領域である。
したがって、磁気ディスクに形成された磁気記録層の保
磁力Ｈ_cと、磁気ディスクに形成された凹凸パターンの
凸部上面と凹部底面との段差ｄとが、上記式（２−
７），（２−８），（２−９）及び（２−１０）を満た
していれば、十分にトラックをトレースすることができ
るようなサーボ信号を、２段階着磁法により磁気ディス
クに書き込めることとなる。

【０１０３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、２段階着磁法により磁気記録媒体を着磁する際の条
件を規定することで、２段階着磁法により磁気記録媒体
を確実に着磁できるようにしている。すなわち、本発明
によれば、サーボ信号等の情報信号に対応した凹凸パタ
ーンが形成されてなる磁気記録媒体を適切な状態に着磁
することが可能となる。

【０１０４】したがって、本発明によれば、サーボ信号
等の情報信号をトラック毎に磁気ヘッドで書き込むよう
な従来の方法に比べて、サーボ信号等の情報信号の書き
込みに要する時間を飛躍的に短縮することが可能とな
り、その結果、高密度記録化を図った磁気記録媒体や磁
気記録再生装置を、コストを上げることなく、工業的に
量産することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２段階着磁法を説明するための図であり、磁気
記録媒体及び着磁用磁気ヘッドを示す図である。

【図２】凹凸パターンの凸部上面と凹部底面との磁化方
向が異なるように、磁気記録媒体が２段階着磁法により
着磁された状態を示す図である。

【図３】磁気記録層の磁気特性を説明するための図であ
り、磁気記録層のＭ−Ｈループを示す図である。

【図４】磁気記録層の磁気特性を説明するための図であ
り、磁気記録層の残留磁化曲線を示す図である。

【図５】実験例１における実験結果のうち、磁気ディス
クに形成された凹凸パターンの凸部上面と凹部底面との
段差ｄを一定にしたときの実験結果を示す図である。

【図６】実験例１における実験結果のうち、磁気ディス
クに形成された磁気記録層の保磁力Ｈ_cを一定にしたと
きの実験結果を示す図である。

【図７】実験例２における実験結果を示す図である。

【符号の説明】

１ 磁気記録媒体、 ２ 基板、 ３ 磁気記録層、
１１ 着磁用磁気ヘッド、 １２ 磁気ギャップ、 １
３，１４ 磁気コア、 １５，１６ コイル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気コアにコイルが巻回されてなる着磁
   用磁気ヘッドを備え、情報信号に対応した所定の凹凸パ
   ターンが形成された磁気記録媒体上を、上記着磁用磁気
   ヘッドを浮上させた状態で走査させて、上記凹凸パター
   ンの凸部上面と凹部底面とで磁化方向が異なるように着
   磁する着磁装置であって、 上記磁気記録媒体に形成された磁気記録層の保磁力をＨ
   _c、厚さをｄ、保磁力角形比をＳ^*とし、 上記磁気記録媒体に形成された凹凸パターンの凸部上面
   と凹部底面との段差をｄとし、 上記着磁用磁気ヘッドの磁気ギャップ長をｇ、記録効率
   をη、コイル巻回数をｎとし、 上記凸部上面を着磁する際の、凸部上面を基準面とした
   ときの上記着磁用磁気ヘッドの浮上量をｈとし、 上記凸部上面を着磁する際に、上記着磁用磁気ヘッドの
   コイルに供給される電流の大きさをＩとしたとき、 これらの関係が下記式（１）及び式（２）を満たしてい
   ることを特徴とする着磁装置。 【数１】
2. 【請求項２】 情報信号に対応した所定の凹凸パターン
   が形成された磁気記録媒体上を、磁気コアにコイルが巻
   回されてなる着磁用磁気ヘッドを浮上させた状態で走査
   させて、上記凹凸パターンの凸部上面と凹部底面とで磁
   化方向が異なるように着磁する着磁方法において、 上記磁気記録媒体に形成された磁気記録層の保磁力をＨ
   _c、厚さをｄ、保磁力角形比をＳ^*とし、 上記磁気記録媒体に形成された凹凸パターンの凸部上面
   と凹部底面との段差をｄとし、 上記着磁用磁気ヘッドの磁気ギャップ長をｇ、記録効率
   をη、コイル巻回数をｎとし、 上記凸部上面を着磁する際の、凸部上面を基準面とした
   ときの上記着磁用磁気ヘッドの浮上量をｈとし、 上記凸部上面を着磁する際に、上記着磁用磁気ヘッドの
   コイルに供給される電流の大きさをＩとしたとき、 これらの関係が下記式（３）及び式（４）を満たしてい
   ることを特徴とする着磁方法。 【数２】
3. 【請求項３】 磁気記録がなされる磁気記録層が基板上
   に形成されてなるとともに、上記磁気記録層が形成され
   た面に情報信号に対応した所定の凹凸パターンが形成さ
   れてなる磁気記録媒体であって、 上記磁気記録層の保磁力をＨ_cとし、上記凹凸パターン
   の凸部上面と凹部底面との段差をｄとしたとき、 下記式（５），（６）及び（７）を満たすとともに、 【数３】 下記式（８）と下記式（１１）との交点における保磁力
   Ｈ_cの値をＨ₁、段差ｄの値をｄ₁とし、 下記式（９）と下記式（１０）との交点における保磁力
   Ｈ_cの値をＨ₂、段差ｄの値をｄ₂としたとき、 【数４】 下記式（１２）を満たすこと 【数５】 を特徴とする磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 磁気記録媒体に対して記録及び／又は再
   生を行う磁気記録及び／又は再生装置であって、 上記磁気記録媒体は、磁気記録がなされる磁気記録層が
   基板上に形成されてなるとともに、上記磁気記録層が形
   成された面に情報信号に対応した所定の凹凸パターンが
   形成されてなり、 上記磁気記録層の保磁力をＨ_cとし、上記凹凸パターン
   の凸部上面と凹部底面との段差をｄとしたとき、 上記磁気記録媒体は、下記式（１３），（１４）及び
   （１５）を満たすとともに、 【数６】 下記式（１６）と下記式（１９）との交点における保磁
   力Ｈ_cの値をＨ₁、段差ｄの値をｄ₁とし、 下記式（１７）と下記式（１８）との交点における保磁
   力Ｈ_cの値をＨ₂、段差ｄの値をｄ₂としたとき、 【数７】 上記磁気記録媒体は、下記式（２０）を満たすこと 【数８】 を特徴とする磁気記録及び／又は再生装置。