WO2006035573A1

WO2006035573A1 - 磁気記録再生装置

Info

Publication number: WO2006035573A1
Application number: PCT/JP2005/016292
Authority: WO
Inventors: Toshio Fukazawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2006-04-06
Also published as: US20080074777A1; JPWO2006035573A1; CN101027720A

Abstract

　本発明に係る磁気記録生成装置は、記録ヘッド（２１）と再生ヘッド（２５）の間隔を測定する測定部と、データ領域（１１）における先頭の記録磁化反転単位の位置を検知する検知部と、記録磁化反転単位に対応して記録する記録部を備える。このような構成により、データトラックの先頭記録磁化反転単位から記録タイミングを取り、パターンドメディアに良好な記録を行うことができる磁気記録再生装置を提供する。

Description

明細書

磁気記録再生装置

技術分野

[0001] 本発明は磁気記録に用いられる磁気記録再生装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、磁気記録装置、特にハードディスクドライブ装置における面記録密度の上昇が著しいが、面記録密度の増加は、記録磁ィ匕反転単位領域の微細化によって達成される。この記録磁化反転単位の微細化に伴い、記録磁化反転単位間での遷移ノィズを減少させるため、磁気記録層の粒径は記録磁ィ匕反転単位よりさらなる微細化が要求されている。

[0003] しカゝしながら磁気記録層の粒径の微細化は、磁性粒子の体積の減少と同義であり、磁性粒子の体積の減少に伴い、熱揺らぎの問題が顕在化し、記録情報の熱安定性が不安定になるだけでなぐ記録ヘッドからのフリンジ磁界による隣接トラックへの記録にじみによるノイズの増加などが問題となってくる。

[0004] このような問題を解決するため、ノターンドメディアが提案されている。パターンドメディアとは、磁気記録媒体において隣接する記録磁化反転単位間に非磁性体を配設することで磁性層を 1ビット単位で分離し、独立させたものである。この技術内容は、例えば、特開平 03— 22211号公報 (以下、「特許文献 1」という。）に開示されている

[0005] このように記録磁ィ匕反転単位を分離独立させることにより、磁気記録層は記録磁ィ匕反転単位を粒径と見なせるので、大きな体積を有することができ、熱揺らぎ耐性を向上させることができる。

[0006] このようなパターンドメディアは、記録磁化反転単位が磁気記録媒体上に固定されているために、情報の記録時には、記録磁ィ匕反転単位に同期して記録ヘッドからの磁界を印加することが必要となる。

[0007] 記録磁界をタイミング良く記録磁ィ匕反転単位に印加する方法は、例えば、特開 200 3— 281701号公報 (以下、「特許文献 2」という。）に開示されている。 [0008] 特許文献 2に記載された従来の磁気記録再生装置と動作について図 5を用いて説明する。

[0009] 図 5は従来の磁気記録再生装置の構成を示す断面図である。図 5において、磁気記録媒体 511は複数の記録磁ィヒ反転単位 512が非磁性領域 513で互、に分離して形成されて、る。記録磁化反転単位の下部には分離層 514を挟んで軟磁性層 51 5が形成されている。磁気記録媒体 511の上方には磁気記録書き込み手段としての単磁極ヘッド部 516aを有する固定部 51が配置されている。 516bは絶縁層、 518a, 518bは磁場を生成する渦巻き状コイル、 517は磁気回路を形成するためのリターンパスである。 51bは磁気回路を通る磁束を示し、 51dは漏れ磁界を示す。

[0010] 信号読み出しのための磁気センサーである GMRヘッド部 519により、記録磁化反転単位 512に情報を書き込めたかどうかを示す信号を得る。 GMRヘッド部 519は単磁極ヘッド部 516aと所定距離隔てて固定部 51に固定されており、磁気シールド 51a で囲まれて!/、る。単磁極ヘッド部 516a及び GMRヘッド部 519の進行方向を矢印 51 cに示す。

[0011] 記録動作中の漏れ磁界 51dは、記録タイミングが合い、単磁極ヘッド部 516aから下向きの磁界が印加されて真下の記録磁ィ匕反転単位 512が下向きに磁化されて軟磁性層 515及びリターンパス 517との間で磁気回路が形成された場合と、タイミングがずれて軟磁性層 515およびリターンノス 517への磁気回路がうまく形成されなかつた場合とはその大きさが異なり、タイミングがずれた場合は大きくなる。

[0012] 漏れ磁界 51dは GMRヘッド部 519で検出し、タイミングがずれた場合の漏れ磁界 5 Idが検出された場合には、制御手段 53の制御によりタイミング制御器 54から磁場印加のタイミングの位相をずらす信号を発生する。

[0013] つまり、検出信号処理手段 52により、検出した漏れ磁場等の信号処理を行い、さらに制御手段 53が、得られた信号処理結果に基づき、正しく情報を書き込めるようにタイミング制御器 54を作動させ、このタイミング制御器 54により単磁極ヘッド部 516aによる磁場印加のタイミングが制御される。

[0014] これにより、書き込みの失敗を極めて短時間で検知して、書き込みタイミングを修正することにより書き込み失敗の記録磁ィ匕反転単位の数を減らすことができる。 [0015] 上記従来例によれば、記録動作中の記録タイミングのずれは検出できるが、タイミングがずれた場合は、再度記録動作が必要になる。

[0016] 特に、ハードディスク装置のような磁気記録再生装置においては、磁気記録媒体上に、サーボ領域とデータ領域が設定され、サーボ領域に配置された磁化パターンを再生することにより、所定のトラックに磁気ヘッドを移動させ、データ領域に記録あるいは再生を行うが、上記従来例では、サーボ領域の情報を元に、所定のトラックに移動した後、データ領域への書き込みを開始する際、記録すべき記録磁化反転単位の開始位置の検出については開示されておらず、書き込みを開始直後の記録磁化反転単位についてはタイミングが合わないことが生じ、再度の記録が必要になる。

[0017] 通常、磁気記録媒体の円周上には複数のサーボ領域が設定されているため、データ領域での先頭のセクタ一では、記録不良が多発する可能性があるという問題点がめつに。

発明の開示

[0018] 本発明は、前記従来の課題を解決するもので、記録磁ィ匕反転単位に対して、データ領域の先頭力良好な記録を行うことができる磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

[0019] 従来の課題を解決するために、本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録媒体の磁気記録層が少なくとも記録トラック方向に周期的に非磁性層を介して分離配列された記録磁ィ匕単位を有する磁気記録再生装置であって、記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部と、データ領域における先頭の記録磁ィヒ反転単位の位置を再生ヘッドで検知する検知部と、記録磁化反転単位に対応して記録する記録部を有するものである。

[0020] 本発明の磁気記録再生装置によれば、上記のように、データトラックの先頭記録磁化反転単位力記録タイミングを取り、パターンドメディアに良好な記録を行うことができ、再記録を抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1A]図 1Aは本発明の実施の形態における磁気記録再生装置の垂直磁気記録媒体の概略図である。 [図 IB]図 IBは本発明の実施の形態における磁気記録再生装置の垂直磁気記録媒体の概略図である。

圆 1C]図 1Cは本発明の実施の形態における磁気記録再生装置の垂直磁気記録媒体の概略図である。

[図 2A]図 2Aは本発明の実施の形態における記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部の概略図である。

[図 2B]図 2Bは本発明の実施の形態における記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部の概略図である。

[図 3]図 3は本発明の実施の形態における記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部での記録電流と再生信号の時間変化を示した図である。

圆 4]図 4は本発明の実施の形態におけるデータ領域における先頭の記録磁ィ匕反転単位の位置を検知する検知部と、記録磁化反転単位に対応して記録する記録部の概略図である。

圆 5]図 5は従来の磁気記録再生装置を説明する図である。

符号の説明

10 條気 ci録媒体

11 データ領域

12 サーボ領域

13 磁気記録層連続領域

14 ガラス基板

15 軟磁性裏打ち層

16 下地層

17a, 17b, 17c 記録磁化反転単位

17 連続磁性層

18 非磁性層

19 特定磁化パターン部

20 磁ヘッド

21 録ヘッド、 22 主磁極

23 リターンパス

24 コィノレ

25 再生ヘッド

26 GMR素子

27 シーノレド層

28 磁気記録媒体の移動方向

29 磁化パターン

200 測定部

31 録流

32 再生信号

41 検出回路

42 演算回路

43 記録電流印加回路

400 検知部

410 記録部

発明を実施するための最良の形態

[0023] 以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

[0024] 図 1は本実施の形態における磁気記録再生装置の磁気記録媒体を示したもので、図 1 Aはその平面概略図である。

[0025] 磁気記録媒体 10は、データ領域 11、サーボ領域 12,磁気記録層連続領域 13とからなる。

[0026] 図 1Bにはデータ領域 11とサーボ領域 12における磁気記録媒体 10の概略断面図、図 1Cには磁気記録層連続領域 13における磁気記録媒体 10の概略断面図を示す。図 1Bに示すように、サーボ領域 12、データ領域 11では磁気記録媒体 10は、ガラス基板 14上に軟磁性裏打ち層 15、下地層 16が形成されており、その上に、データ領域 11では、磁気記録層が非磁性層 18により分離配列された記録磁ィ匕反転単位 1 7a、 17b、 17cが構成されている。図示していないが、記録磁化反転単位 17a、 17b 、 17cはデータ領域 11の全ての領域で、トラック方向、トラック幅方向に非磁性層 18 で分離配列されたパターンドメディアとなっている。

[0027] サーボ領域 12においては、少なくとも、特定磁ィ匕パターンを記録するための特定磁化パターン部 19が、データ領域と同様に磁ィ匕反転単位として形成されている。この特定磁化パターン部 19は、データ領域の記録磁化単位を形成するときに同時に形成すれば、特定磁化パターン部 19の端部から、データ領域の先頭記録磁化反転単位 17aまでの距離 L1を正確に特定の値に設定することができる。

[0028] サーボ領域のサーボパターンも、記録磁ィ匕反転単位により構成し、特定磁化バターン部 19とは異なる磁化パターンを形成する。

[0029] 磁気記録層連続領域 13では、図 1Cに示すように、磁気記録媒体 10はデータ領域やサーボ領域と同様に、ガラス基板 14上に軟磁性裏打ち層 15、下地層 16が形成されているが、磁気記録層はデータ領域やサーボ領域とは異なり、連続磁性層 17が形成されている。

[0030] 磁化反転単位 17a、 17b、 17cや特定磁化パターン部 19を形成する際、磁気記録層連続領域 13においては、磁性層が分離されないよう形成することは容易であり、連続磁性層 17の位置にっ、ても正確に配置できる。

[0031] 次に、記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部 200の構成について図 2、図 3を用いて説明する。図 1と同一のものについては同一番号を付す。

[0032] 図 2A、図 2Bは、本発明の実施の形態における記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部 200の概略図である。図 2A、図 2Bにおいて、磁気ヘッド 20は、記録ヘッド 21と再生ヘッド 25と力も構成されている。

[0033] 記録ヘッド 21は主磁極 22,軟磁性裏打ち層 15、リターンパス 23からなる磁気回路を構成し、コイル 24に記録電流を印加することで、磁気回路に記録磁界が発生し、連続磁性層 17に記録することができる。

[0034] 再生ヘッド 25は、シールド層 27の間に GMR素子 26が構成されたシールド型 MR ヘッドであり、連続磁性層 17に記録された磁化が、 GMR素子 26の直下にきたときに

、大きな再生信号が得られる。

[0035] 磁気記録媒体 10は矢印 28の方向に移動する。そして、磁気記録媒体の移動方向に対し、磁気ヘッド 20の記録ヘッド 21は上流側に位置し、再生ヘッド 25は下流側に位置する。

[0036] 次に測定部 200の動作について説明する。連続磁性層 17に特定の磁化情報を記録するため、コイル 24に所定の記録電流を印加する。この記録電流により、記録磁界（図示せず）が主磁極 22から連続磁性層 17に印加され、図 2Aに示すように、磁ィ匕パターン 29が記録される。磁気記録媒体は移動しているため、図 2Bに示すように、磁ィ匕パターン 29が再生ヘッド 25の GMR素子 26の近傍に移動したときに再生信号が発生し、 GMR素子 26の直下でピークとなる。

[0037] これについて図 3を用いて説明する。図 3は、本発明の実施の形態における記録へッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部 200での記録電流と再生信号の時間変化を示した図である。記録電流 31と再生信号 32を、横軸を時間にとったグラフで示している。図 3において、記録電流 31の印加時と、再生ヘッド 25の再生信号 32のピーク時との時間差を遅延時間 A tとする。遅延時間 A tは主磁極 22と GMR素子 26との間隔に比例する。

[0038] 通常、磁気記録媒体は一定の回転数で回転しており、連続磁性層 17の配置関係もあら力じめ正確にわ力つて、るので、連続磁性層 17の移動速度は容易に算出できる。よって、遅延時間 A tが測定できれば、記録ヘッド 21の主磁極 22と再生ヘッド 25 の GMR素子 26までの距離を測定することができる。なお、図 3においては、記録電流 31の印加時と再生信号 35のピーク時とを対応させて記録タイミングと再生タイミングとの時間差を遅延時間 A tとして規定している力これに限定されるわけではない。例えば、記録電流 31の印加終了時と再生信号 35の再生終了時とを対応させてもよい。

[0039] また、この測定は、磁気記録再生装置の出荷時に測定しておき、磁気記録再生装置内に保存していても、磁気記録再生装置の電源入力時のたびに行っても良ぐ少なくとも、記録動作時前に、記録ヘッド 21の主磁極 22と再生ヘッド 25の GMR素子 2 6までの距離を既知とすればよ!、。

[0040] なお、記録ヘッド 21と再生ヘッド 25の間隔を測定にあたって、記録ヘッドに記録電流を印加し、連続記録層 17に記録動作を行う前に、記録ヘッド 21を用いて連続記録層 17を消磁しておけば、再生ヘッド 25の再生信号の信頼性が向上するので、消磁を行っても良い。

[0041] 次に、データ領域 11における先頭の記録磁ィ匕反転単位の位置を検知する検知部 400について図 4を用いて説明する。図 4は本発明の実施の形態におけるデータ領域における先頭の記録磁化反転単位の位置を検知する検知部 400と、記録磁化反転単位に対応して記録する記録部 410の概略図である。

[0042] 磁気記録再生装置においては、所定のトラックへデータを記録 Z再生するため、サーボ領域 12にサーボ情報が記録されており、このサーボ情報を用いて磁気ヘッド 20 を所定のトラックへ移動させる。

[0043] このサーボ情報を再生する際、サーボ領域 12に記載された特定磁化パターン部 1 9も再生する。そして、特定磁化パターン部 19を検出回路 41で検出する。上述したように、特定磁化パターン部 19の端部力もデータ領域 11の先頭記録磁ィ匕反転単位 1 7aまでの距離 L1は予め特定されている。また、上述した記録ヘッド 21と再生ヘッド 2 5との間隔を測定する測定部 200によって測定された記録ヘッド 21と再生ヘッドとの間隔 25は磁気記録媒体 10の作製時の記録磁化反転単位を形成する際にそのバターン位置で定まっている。よって、データ領域 11における先頭の記録磁ィ匕反転単位の位置を検知することができる。

[0044] 続いて、記録磁ィ匕反転単位に対応して記録する記録部 410について図 4を用いて説明する。

[0045] 記録ヘッド 21と再生ヘッド 25との間隔と、特定磁化パターン部 19の端部からデータ領域 11の先頭記録磁ィ匕反転単位 17aまでの距離 L1は既知である。よって、特定磁化パターン部 19の検出後、磁気記録媒体 10が移動して、データ領域 11の先頭記録磁ィ匕反転単位 17aが記録ヘッド 21の主磁極 22の直下へ移動するのに必要な時間は、演算回路 42で算出される。従って、この算出された時間を経過した後に記録電流印加回路 43により記録ヘッド 21から記録電流を印加すれば、タイミング良く、データ領域の先頭記録磁ィ匕反転単位 17aから記録を開始することが可能となる。

[0046] なお、先にも述べたが、データ領域等に、トラック方向、トラック幅方向に非磁性層で分離配列された記録磁界反転単位及び、連続磁性層 17が形成された磁気記録層連続領域 13は、磁気記録媒体を、フォトリソグラフィ技術を用いた薄膜プロセス等で作製されるため、磁化反転単位、連続磁性層等は、磁気記録媒体の回転中心に対し位置合わせを行い形成されている。よって、記録を行おうとするトラックの半径等は、サ―ボ情報に記載されたトラック情報力も知ることができる。また、磁気記録媒体 10は一定の回転数で回転しており、その回転数は既知である。よって、サーボ領域 1 2の特定磁化パターン部 19の端部からデータ領域 11の先頭記録磁ィ匕反転単位 17a までの距離 L1と記録ヘッド 21と再生ヘッド 25との間隔とから、データ領域 11の先頭記録磁ィ匕反転単位 17aに至る必要な時間は正確に算出される。

[0047] 本実施の形態にお!、ては、垂直磁気記録方式の磁気記録再生装置で、磁気記録媒体は軟磁性裏打ち層と磁性層力もなる 2層媒体としたが、裏打ち層を用いない単層媒体と、記録ヘッドがリング型ヘッドで構成された垂直磁気記録方式の磁気記録再生装置、あるいは、面内記録方式を用いた磁気記録再生装置であっても、磁気記録媒体を単層垂直磁気記録媒体あるいは面内磁気記録媒体とし、上記したように、データ領域、サーボ領域、磁気記録層連続領域を設けることで、同様に構成でき、同様な効果が得られる。

[0048] また、記録層を非磁性層で分離し記録磁ィ匕反転単位を形成したが、 2層垂直磁気記録媒体の軟磁性裏打ち層を非磁性層で分離し、その上に記録層を形成したバターンドメディアであっても、上記したように、データ領域、サーボ領域、磁気記録層連続領域を設けることで、同様に構成でき、同様な効果が得られる。

産業上の利用可能性

[0049] 本発明にかかる磁気記録再生装置は、記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部と、データ領域における先頭の記録磁化反転単位の位置を検知する検出部と、記録磁化反転単位に対応して記録する記録部を有し、パターンドメディアに対して、記録タイミングを取り良好な記録を行う磁気記録再生装置として有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 磁気記録媒体の磁気記録層が少なくとも記録トラック方向に周期的に非磁性層を介して分離配列された記録磁化単位を有する磁気記録再生装置であって、記録ヘッドと再生ヘッドの間隔を測定する測定部と、

データ領域における先頭の記録磁化反転単位の位置を検知する検知部と、前記記録磁化反転単位に対応して記録する記録部と、

を有することを特徴とする

磁気記録再生装置。

[2] 前記測定部は、

記録トラック方向に連続な磁気記録層を有する磁気記録媒体の走行方向に対し、上流側に記録ヘッド、下流側に再生ヘッドを備えた磁気ヘッドを有し、

前記連続な磁気記録層を有するトラック上に、特定の記録パターンを前記記録ヘッドで記録した後に、前記再生ヘッドで再生し、その時間間隔から、前記記録ヘッドと前記再生ヘッドの間隔を測定することを特徴とする

請求項 1記載の磁気記録再生装置。

[3] 前記検知部は、

サーボ領域内に、前記データ領域の先頭の記録磁ィ匕反転単位と特定の距離を持つて形成された特定磁化パターン部を検出することを特徴とする

請求項 1または請求項 2記載の磁気記録再生装置。