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JP4050124B2 - Information recording method on magnetic disk medium and magnetic disk medium - Google Patents

Information recording method on magnetic disk medium and magnetic disk medium Download PDF

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JP4050124B2
JP4050124B2 JP2002300440A JP2002300440A JP4050124B2 JP 4050124 B2 JP4050124 B2 JP 4050124B2 JP 2002300440 A JP2002300440 A JP 2002300440A JP 2002300440 A JP2002300440 A JP 2002300440A JP 4050124 B2 JP4050124 B2 JP 4050124B2
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magnetic
magnetic disk
disk medium
magnetization
pattern
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Fujifilm Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク媒体に情報を転写するための磁性体パターンを表面に有する磁気転写用マスター担体に関するものである。
【0002】
また、本発明は、磁気転写用マスター担体を用いて磁気転写により形成された磁化パターンを有する磁気ディスク媒体に関するものである。
【0003】
【従来の技術】
磁気記録媒体においては一般に、情報量の増加に伴い、多くの情報を記録する大容量で、安価で、かつ、好ましくは短時間で必要な箇所が読み出せる、いわゆる高速アクセスが可能な媒体が望まれており、この一例として、ハードディスク、ZIP(アイオメガ社)等のフレキシブルディスクからなる高密度磁気記録媒体が知られている。これらの高密度磁気記録媒体は情報記録領域が狭トラックで構成されており、狭いトラック幅を正確に磁気ヘッドにより走査させて高いS/Nで信号を再生するためには、いわゆるトラッキングサーボ技術が大きな役割を担っている。
【0004】
トラック位置決めのためのサーボ信号や、そのトラックのアドレス信号、再生クロック信号等のサーボ情報は、磁気記録媒体の製造時にプリフォーマットとして予め磁気記録媒体に記録する必要があり、現在は専用のサーボ記録装置(サーボトラックライター)を用いてプリフォーマットが行われている。しかしながら、このサーボ記録装置によるプリフォーマットは、磁気記録媒体1枚ずつ、磁気ヘッドにより記録するので、相当の時間がかかり生産効率の点で問題がある。
【0005】
一方、プリフォーマットを正確にかつ効率よく行う方法として、マスター担体に形成されたサーボ情報を担持するパターンを磁気記録媒体へ磁気転写により転写する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
【0006】
この磁気転写は、磁気ディスク媒体等の磁気記録媒体(スレーブ媒体)に転写すべき情報に対応する磁性体パターンを表面に有するマスター担体とスレーブ媒体を密着させた状態で、転写用磁界を印加することにより、磁性体パターンが担持する情報(例えばサーボ信号)に対応する磁化パターンをスレーブ媒体に磁気的に転写するもので、マスター担体とスレーブ媒体との相対的な位置を変化させることなく静的に記録を行うことができ、正確なプリフォーマット記録が可能であり、しかも記録に要する時間も極めて短時間であるという利点を有している。
【0007】
【特許文献1】
特開昭63−183623号公報
【0008】
【特許文献2】
特開平10−40544号公報
【0009】
【特許文献3】
特開平10−269566号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサーボトラックライターを用いたサーボライトは、磁気記録媒体が備えられている磁気ディスク装置内の磁気ヘッドを用いて行われ、磁化パターンの記録と再生を共に該磁気ディスク装置の磁気ヘッドで行うためにアジマス損失を小さく抑えることが可能であった。しかしながら、磁気転写用マスター担体を用いた磁気転写により磁化パターンを形成した磁気ディスク媒体について、該磁化パターンに基づく信号を再生する場合、記録と再生の工程が全く異なるためアジマス損失が大きくなる可能性が高い。アジマス損失の増加は再生信号の品質の低下に繋がる。さらに、転写情報がサーボ信号であれば、トラッキングサーボの精度の低下に繋がり好ましくない。
【0011】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、磁気転写により磁化パターンが形成される磁気ディスク媒体において、アジマス損失の小さい良好な再生信号を得ることができる、マスター担体を提供することを目的とするものである。
【0012】
また、本発明は、アジマス損失の小さい良好な再生信号を得ることができる磁気ディスク媒体を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気転写用マスター担体は、回動するアームの一部に固定された再生ヘッドを備えた磁気ディスク装置に使用される磁気ディスク媒体に対して情報を転写するための、該情報に応じた同心円状もしくは螺旋状に配列された磁性体パターンを表面に有する円盤状の磁気転写用マスター担体であって、
前記磁性体パターンを構成する各磁性体エレメントが、略平行四辺形状の上面を有し、該上面の対向する1組の辺が前記同心円もしくは螺旋の円周方向に沿って延び、他の1組の辺が該円周方向に交差して延びるものであり、
前記各磁性体エレメントの前記他の1組の辺が、該磁性体エレメントの位置に対応する前記磁気ディスク媒体上の位置における前記再生ヘッドのヘッドギャップの幅方向に沿って延びるものであることを特徴とするものである。
【0014】
「回動するアームの一部に固定された再生ヘッドを備えた磁気ディスク装置」は、再生ヘッドが磁気ディスク媒体の円周を横切って円弧状に移動する構成の装置であり、具体的には、アームを回動させるロータリーアクチュエータを備えた磁気ディスク装置が挙げられる。
【0015】
「前記磁性体パターンを表面に有する」とは、磁気転写時にスレーブ媒体である磁気ディスク媒体に対面する面の、少なくとも該磁気ディスク媒体に近接(もしくは接触)する部分に磁性体がパターン状に形成されていることをいうものあり、凹凸パターンを有する基板上の少なくとも凸部表面に形成された磁性体からなるパターン、凹凸パターンを有する基板上の凹部のみに埋め込まれた磁性体からなるパターン、凹凸パターン状に形成された磁性体からなるパターン、パターン状に配置された磁性体からなるパターンのいずれであってもよい。
【0016】
従って「前記磁性層パターンを構成する磁性体エレメント」とは、磁気ディスク媒体に近接する部分に形成されている個々の磁性体をいうものであり、上述の各磁性体パターンにおいては、それぞれ、凹凸パターンを有する基板上の各凸部表面に形成された磁性体、凹凸パターンを有する基板上の各凹部のみに埋め込まれた磁性体、凹凸パターン状に形成された磁性体の凸部を構成する部分、パターン状に配置された各磁性体等をいうものである。
【0017】
「前記再生ヘッドのヘッドギャップの幅方向」とは、該再生ヘッドによって定まる再生トラックの幅の延びる方向に相当し、回動するアームの一部に取り付けられて、同心円を横切る方向に円弧状に移動される再生ヘッドの場合、この再生トラック幅の延びる方向がディスクの回転中心からの距離毎で異なる。
【0018】
従って、本発明の磁気転写用マスター担体は、表面に形成されている磁性体パターンを構成する磁性体エレメントの上面の、前記他の1組の辺の円周方向に対する傾きが、そのエレメントが形成されている円盤状基板の中心からの距離毎で異なっていることを特徴とするものである。
【0019】
なお、前記情報をサーボ信号とすることができる。
【0020】
本発明の磁気ディスク媒体は、回動するアームの一部に固定された、再生ヘッドを備えた磁気ディスク装置に使用される、同心円状もしくは螺旋状のトラックを有する磁気ディスク媒体であって、
上記磁気転写用マスター担体を用いた磁気転写により、前記トラックに沿って配列された磁区からなる磁化パターンが形成されたものであり、
前記磁化パターンを構成する、前記トラックに沿って配列された前記磁区間の磁化遷移領域が、該トラック位置における前記再生ヘッドのヘッドギャップの幅方向に沿って延びるものであることを特徴とするものである。
【0021】
なお、本発明の磁気ディスク媒体においては、前記磁化パターンとしては、サーボ信号に応じたパターンが好適である。
【0022】
【発明の効果】
本発明の磁気転写用マスター担体は、転写すべき情報に応じた磁性体パターンを構成する各磁性体エレメントの上面が略平行四辺形状であり、この上面形状の円周方向に交差して延びる1組の辺が、対応する磁気ディスク媒体上の位置における再生ヘッドの幅方向に沿って延びるものであるので、本発明の磁気転写用マスター担体を用いて、磁気転写を行った磁気ディスク媒体に転写される磁化パターンの磁化遷移領域が再生ヘッドの幅方向に沿って延びるものとなるため、アジマス損失を抑えることができ、良好な信号の再生が可能となる。
【0023】
本発明の磁気ディスク媒体は、上述の本発明の磁気転写用マスター担体を用いて情報が転写されたものであり、前述の通り、磁化パターンの磁化遷移領域が再生ヘッドの幅方向の沿って延びるものであるため、アジマス損失を押さえることができ、良好な信号の再生が可能である。
【0024】
特に、転写される情報がサーボ信号である場合には、トラッキングの精度を向上させることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、本発明の磁気転写用マスター担体を用いてスレーブ媒体(磁気ディスク媒体)へ情報を転写する磁気転写の基本工程を図1および図2に基づいて説明する。
【0026】
図1は、本発明の磁気転写用マスター担体3、4と、該マスター担体3、4により転写を受けるスレーブ媒体2とを示す斜視図である。スレーブ媒体2は、例えば、高密度フレキシブルディスク、ハードディスク装置において用いられるハードディスクなどの磁気ディスク媒体であり、非磁性体からなる円盤状のベース21の両面に磁性体層からなる記録面22、23を有するものである。
【0027】
また、マスター担体3、4は、表面に磁性体パターンを有する円盤状の剛体であり、円盤状基板31、41と、該基板31、41上に配された磁性層32、42とからなる。ここでは、マスター担体3、4はそれぞれスレーブ媒体2の下側記録面22、上側記録面23用の磁性体パターンが形成されている。ここで、マスター担体3、4が担持する情報は、磁気ディスク媒体のヘッド位置決めのためのサーボ信号であり、該サーボ信号に対応する磁性体パターンが放射線状の複数のサーボ領域3aに形成されている。
【0028】
なお、基板31、41がNiなどの強磁性体である場合には基板のみで磁気転写可能であり、必ずしも磁性層32、42を被覆しなくてもよい。但し、転写特性の良い磁性層を設けることでより良好な磁気転写を行うことができる。また、基板が非磁性体の場合は磁性層を設ける必要がある。さらに最上層にダイヤモンドライクカーボン(DLC)等の保護膜を被覆すれば、この保護膜により接触耐久性が向上し多数回の磁気転写が可能となる。さらには、密着性を向上させるためにDLC保護膜の下層にSi膜をスパッタリング等で形成するようにしてもよい。
【0029】
本実施形態のマスター担体3、4は、サーボ信号に対応する凹凸パターンが形成された円盤状基板31、41と凹凸パターン上に形成された磁性層32、42とから構成されており、該磁性層32、42のうち凹凸パターンの凸部上に形成された部分(これを磁性体エレメント3bという)により、結果として磁性体パターンが形成されてなるものである。但し、マスター担体は、磁性体パターンを表面に有するものであればよく、凹凸パターンが形成された基板の凹部にのみ磁性体が埋め込まれ、この埋め込まれた磁性体により磁性体パターンが形成されてなるものであってもよい、また、平板基板上に、磁性体による凹凸パターンが形成され、該凹凸パターンの凸部により磁性体パターンが形成されてなるものであってもよい。前者において磁性体エレメントとは、凹部に埋め込まれた磁性体をいい、後者において磁性体エレメンとは、凹凸パターンの凸部をいう。さらに、平板基板上に、磁性体(磁性体エレメント)がパターン状に形成されてなるマスター担体であってもよい。
【0030】
図2は、この磁気転写用マスター担体を用いた磁気転写の基本工程を説明するための図であり、図2(a)は磁場を一方向に印加してスレーブ媒体の磁性層を初期直流磁化する工程、(b)はマスター担体とスレーブ媒体とを密着して転写磁界を印加する工程、(c)は磁気転写後のスレーブ媒体の磁性層の磁化状態をそれぞれ示す図である。なお、図2においてスレーブ媒体2についてはその下面記録面22のみを示している。
【0031】
図2(a)に示すように、予めスレーブ媒体2に初期磁界Hinをトラック方向の一方向に印加してその磁性層22の磁化をトラック方向の一方向に初期磁化させる。その後、図2(b)に示すように、このスレーブ媒体2の記録面22とマスター担体3の基板31の微細凹凸パターンに磁性層32が被覆されてなる情報担持面とを密着させ、スレーブ媒体2のトラック方向に前記初期磁界Hinとは逆方向に転写用磁界Hduを印加して磁気転写を行う。その結果、図2(c)に示すように、スレーブ媒体2の磁性層22にはマスター担体3の情報担持面の磁性体パターンパターンに応じた情報(例えばサーボ信号)が磁気的に転写記録される。ここでは、スレーブ媒体2の下側記録面22と下側マスター担体3とについて説明したが、スレーブ媒体2の上側記録面23についても上側マスター担体4と密着させて同様に磁気転写を行う。但し、スレーブ媒体2の上下記録面22、23への磁気転写は同時になされてもよいし、片面ずつ順次なされてもよい。
【0032】
また、マスター担体3の凹凸パターンが図2のポジパターンと逆の凹凸形状のネガパターンの場合であっても、初期磁界Hinの方向および転写用磁界Hduの方向を上記と逆方向にすることによって同様の情報を磁気的に転写記録することができる。なお、初期磁界および転写用磁界は、スレーブ媒体の保磁力、マスター担体およびスレーブ媒体の比透磁率を勘案して定められた値を採用する必要がある。
【0033】
次に、本発明のマスター担体についてより詳細に説明する。
【0034】
図3は、図1の本実施形態のマスター担体3の、サーボ領域3aの最大半径同心円rout、中央半径同心円rm、最小半径同心円rin上のそれぞれに形成されている磁性体パターンの一部を拡大した上面図である。磁性体エレメント3bの上面形状(図中斜線で示す部分)は略平行四辺形であり、その対向する1組の辺は同心円の円周方向Xに沿って延び、他の1組の辺33は円周方向に交差して延びる。内周側rinから外周側routにかけて、その半径位置により、エレメント3bの上面形状を構成する前述の他の1組の辺33の半径方向Yに対する傾きおよび該上面形状の半径方向の幅が異なっている(Win<Wm<Wout)。本実施形態においては、内周側のエレメント3bは略半径方向Yに沿った辺33を有し、外周側のエレメント3bの辺33ほど半径方向Yに対する傾きが大きくなっており、エレメント3bの幅Wも外周側ほど大きい。エレメント3bの上面形状(辺33のY方向に対する傾き)および該上面形状の半径方向の幅は、該マスター担体を用いて磁気転写がなされて得られる磁気ディスク媒体を使用する磁気ディスク装置における再生ヘッドのアジマス角を考慮して設定されたものであり、各磁性体エレメント3bの上面の前述の他の1組の辺33は、該磁性体エレメント3bの位置に対応する磁気ディスク媒体上の位置における再生ヘッドのヘッドギャップの幅方向に沿って延びるものである。
【0035】
なお、マスター担体の基板としては、ニッケル、シリコン、石英板、ガラス、アルミニウム、合金、セラミックス、合成樹脂等を使用する。凹凸パターンの形成は、光ディスク原盤の作製方法として用いられているスタンパー法、半導体作製時に使用されるフォトリソグラフィ法等を用いて行われる。基板の凹凸パターンの深さ(突起の高さ)は、80nm〜800nmの範囲が好ましく、より好ましくは150nm〜600nmである。この凹凸パターンはサーボ信号の場合は、半径方向に長く形成される。例えば、半径方向の長さは0.05〜20μm、円周方向は0.05〜5μmが好ましく、この範囲で半径方向の方が長いパターンであることがサーボ信号の情報を担持するパターンとして好ましい。
【0036】
また、磁性層の磁性材料としては、軟磁性もしくは半硬質磁性の材料が好ましく、具体的には、Co、Co合金(CoNi、CoNiZr、CoNbTaZr等)、Fe、Fe合金(FeCo、FeCoNi、FeNiMo、FeAlSi、FeAl、FeTaN)、Ni、Ni合金(NiFe)等が用いられる。特に好ましいのはFeCo、FeCoNiである。この磁性層は、磁性材料を真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜手段、メッキ法などにより成膜形成される。磁性層の厚みは、50nm〜500nmの範囲が好ましく、さらに好ましくは150nm〜400nmである。
【0037】
図4は上記実施の形態の磁気転写用マスター担体を用いて磁気転写がなされた、本発明の一実施形態の磁気ディスク媒体を備えた磁気ディスク装置の要部上面図を示すものである。
【0038】
図4に示すように、磁気ディスク装置10は、磁気転写により形成された磁化パターンを有する磁気ディスク媒体2、ピボット11を中心に回動するアーム12、該アーム12の一部(先端)に固定された、データの記録・再生を行う磁気ヘッド13、アーム12を回動させるアクチュエータ14、磁気ディスク媒体2を回転させるスピンドルモータ15を備え、さらに図示しない、ヘッドの位置決めやディスク回転を制御するコントローラ、データ処理回路、コンピュータとのインターフェース、カバーを備えてなる。
【0039】
磁気ディスク媒体2は、1枚もしくは複数枚積層され、スピンドルモータ15により回転している。
【0040】
データの記録・再生を行う磁気ヘッド13は、記録および再生を1つのヘッドエレメントで行うものであってもよいし、記録および再生を別個のヘッドエレメントで行うものであってもよい。前者のヘッドエレメントおよび後者の記録ヘッドエレメントとしてはフェライトヘッドや薄膜ヘッド等のインタラクティブヘッドが挙げられ、後者の再生ヘッドエレメントとしてはMRヘッドもしくはGMRヘッド等が挙げられる。
【0041】
アクチュエータ14は、アーム12を回動させることにより、結果としてアーム12の先端に取り付けられている磁気ヘッド13を、図4中点線で示すように、ディスク2の内外周を円弧状に移動させる。
【0042】
図5は、図4に示した磁気ディスク装置10に備えられた磁気ディスク媒体2の外周側トラックTout、中央トラックTm、内周トラックTinのそれぞれに形成されている磁化パターン2aを模式的に示すものである。図中には、再生ヘッドエレメント20(以下、単に再生ヘッド20という)を各トラックにおけるその傾きを示すために併せて示している。磁気ディスク媒体2の磁化パターン2aは、図3に示したマスター担体3の磁性体パターンに応じて形成されたものであり、個々の磁区2bおよび磁壁2cは、磁性体エレメント3bの形状に応じたものとなっている。図5に示すように、磁化パターン2aを構成する磁区2b間のトラック方向Xに交差する磁壁(磁化遷移領域)2cの延びる方向Aの、該トラック方向Xに垂直な半径方向Yに対する傾きは各トラック毎で異なっている。各トラックにおける、磁壁2cの延びる方向Aは、各トラックにおける再生ヘッド20のヘッドギャップの幅の延びる方向Bと略平行となるように形成されている。また、各トラックTout、Tm、Tinの記録トラック幅Wout、Wm、Winも再生ヘッド20の傾きに応じて設定されており、ここでは、外周側ほどトラック幅が広く形成されている。
【0043】
磁気ディスク媒体2は、該磁気ディスク媒体2が備えられる磁気ディスク装置の再生ヘッド20のトラックに対する傾きに応じた磁化パターンが磁気転写により形成されているので、再生ヘッド20は常にそのヘッドギャップの幅の延びる方向(再生トラック幅方向)Bに略平行な磁化遷移領域2cを検出することができ、アジマス損失を抑え、良好な再生信号を得ることができる。
【0044】
なお、図5に示す磁化パターンは本実施形態の磁気ディスク装置10に適したものであるが、磁気ディスク媒体の磁化パターンおよび該磁化パターンを形成するためのマスター担体の磁性体パターンは、磁気ディスク媒体が備えられる磁気ディスク装置の構成、すなわち、アームの長さ、ピボットの位置、ヘッドの取り付け位置等に応じたものとすることができる。従って、マスター担体の磁性体パターンおよび磁気ディスクの磁化パターンはそれぞれ図3および図5に示すものに限るものではない。
【0045】
例えば、再生ヘッドが中央トラックTmの位置でトラック方向に略平行となる磁気ディスク装置に用いられる磁気ディスク媒体の磁化パターンは、中央トラックTmで磁化パターンがトラック幅方向に平行な磁化遷移領域を備え、外周トラックToutと内周トラックTinとの磁化パターンの磁化遷移領域の傾きが互いに異なる方向となるものである。
【0046】
このような磁化パターンを形成するための磁気転写用マスター担体は、例えば、図6に示すように、中央半径同心円rmに形成されている磁性体エレメント103bが、半径方向Yに沿った1組の辺133を有する上面形状であり、最大半径同心円routに形成されている磁性体エレメントと最小半径同心円rinに形成されている磁性体エレメントのそれぞれの辺133が互いに異なる方向となっている。
【0047】
なお、上記実施の形態において、マスター担体により磁気ディスク媒体に転写する情報はサーボ信号としたが、サーボ信号に限るものではない。
【0048】
また、上記において、凹凸パターンは同心円状に配列されたものとしたが、必ずしも同心円状に限るものではなく、螺旋状に配列されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施の形態にかかるマスター担体および磁気ディスク媒体を示す斜視図
【図2】本発明の一つの実施の形態にかかるマスター担体を使用した磁気転写方法の工程を示す図
【図3】図1に示す磁気転写用マスター担体の磁性体パターンの一部を示す平面図
【図4】本発明の磁気ディスク媒体の一実施形態における磁化パターンの一部を模式的に示す図
【図5】磁気ディスク装置の要部を示す平面図
【図6】本発明の他の実施の形態にかかるマスター担体の磁性体パターンの一部を示す平面図
【符号の説明】
2 磁気ディスク媒体
2a 磁化パターン
2b 磁区
2c 磁化遷移領域(磁壁)
3 磁気転写用マスター担体
3a サーボ領域(磁性体パターン)
3b 磁性体エレメント
10 磁気ディスク装置
11 ピボット
12 アーム
13 磁気ヘッド
14 アクチュエータ
15 スピンドルモータ
21 磁気ディスク媒体のベース
22、23 磁気ディスク媒体の磁性層(磁気記録層)
31 磁気転写用マスター担体の基板
32 磁性層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic transfer master carrier having on its surface a magnetic material pattern for transferring information to a magnetic disk medium.
[0002]
The present invention also relates to a magnetic disk medium having a magnetization pattern formed by magnetic transfer using a magnetic transfer master carrier.
[0003]
[Prior art]
In general, with the increase in the amount of information, a magnetic recording medium is desired that has a large capacity for recording a large amount of information, is inexpensive, and can read out a necessary portion preferably in a short time and can perform so-called high-speed access. As an example of this, a high-density magnetic recording medium made of a flexible disk such as a hard disk or ZIP (Iomega Corporation) is known. These high-density magnetic recording media have an information recording area composed of narrow tracks. In order to reproduce a signal with a high S / N by accurately scanning a narrow track width with a magnetic head, a so-called tracking servo technique is used. It plays a big role.
[0004]
Servo information such as track positioning servo signals, track address signals, and reproduction clock signals must be recorded in advance on the magnetic recording medium as a preformat when the magnetic recording medium is manufactured. Preformatting is performed using an apparatus (servo track writer). However, the pre-formatting by this servo recording device records a single magnetic recording medium by a magnetic head, which requires a considerable amount of time and has a problem in production efficiency.
[0005]
On the other hand, as a method for performing preformatting accurately and efficiently, a method of transferring a pattern carrying servo information formed on a master carrier to a magnetic recording medium by magnetic transfer has been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). reference).
[0006]
In this magnetic transfer, a magnetic field for transfer is applied in a state in which a master carrier having a magnetic material pattern corresponding to information to be transferred to a magnetic recording medium (slave medium) such as a magnetic disk medium is in close contact with the slave medium. Thus, the magnetic pattern corresponding to the information (for example, servo signal) carried by the magnetic material pattern is magnetically transferred to the slave medium, and without changing the relative position between the master carrier and the slave medium. Recording is possible, accurate preformat recording is possible, and the time required for recording is extremely short.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 63-183623
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-40544
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-269566
[Problems to be solved by the invention]
Servo writing using a conventional servo track writer is performed using a magnetic head in a magnetic disk device provided with a magnetic recording medium, and both recording and reproduction of a magnetization pattern are performed by the magnetic head of the magnetic disk device. Therefore, the azimuth loss could be kept small. However, with respect to a magnetic disk medium on which a magnetic pattern is formed by magnetic transfer using a magnetic transfer master carrier, when reproducing a signal based on the magnetic pattern, there is a possibility that azimuth loss may increase due to completely different recording and reproduction processes. Is expensive. An increase in azimuth loss leads to a decrease in the quality of the reproduced signal. Furthermore, if the transfer information is a servo signal, the accuracy of the tracking servo is reduced, which is not preferable.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a master carrier capable of obtaining a good reproduction signal with small azimuth loss in a magnetic disk medium on which a magnetic pattern is formed by magnetic transfer. It is the purpose.
[0012]
It is another object of the present invention to provide a magnetic disk medium capable of obtaining a good reproduction signal with small azimuth loss.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The magnetic transfer master carrier of the present invention is adapted to transfer information to a magnetic disk medium used in a magnetic disk device having a reproducing head fixed to a part of a rotating arm. A disk-shaped master carrier for magnetic transfer having a magnetic pattern arranged concentrically or spirally on its surface,
Each magnetic element constituting the magnetic pattern has a substantially parallelogram-shaped upper surface, and a pair of opposing sides of the upper surface extend along the circumferential direction of the concentric circle or the spiral, and another set The side of the cross extends in the circumferential direction,
The other set of sides of each magnetic element extends along the width direction of the head gap of the read head at a position on the magnetic disk medium corresponding to the position of the magnetic element. It is a feature.
[0014]
The “magnetic disk device having a reproducing head fixed to a part of a rotating arm” is an apparatus having a configuration in which the reproducing head moves in an arc shape across the circumference of the magnetic disk medium. And a magnetic disk device having a rotary actuator for rotating the arm.
[0015]
“Having the magnetic material pattern on the surface” means that the magnetic material is formed in a pattern on at least the part that faces (or contacts) the magnetic disk medium that is the slave medium during magnetic transfer. A pattern made of a magnetic material formed on at least the surface of a convex portion on a substrate having a concavo-convex pattern, a pattern made of a magnetic material embedded only in a concave portion on a substrate having a concavo-convex pattern, and concavo-convex Either a pattern made of a magnetic material formed in a pattern or a pattern made of a magnetic material arranged in a pattern may be used.
[0016]
Therefore, “the magnetic element constituting the magnetic layer pattern” means an individual magnetic body formed in a portion close to the magnetic disk medium. Magnetic body formed on the surface of each convex part on the substrate having a pattern, magnetic body embedded only in each concave part on the substrate having a concave / convex pattern, and part constituting the convex part of the magnetic body formed in a concave / convex pattern Each magnetic body arranged in a pattern is said.
[0017]
The “width direction of the head gap of the reproducing head” corresponds to the direction in which the width of the reproducing track defined by the reproducing head extends, and is attached to a part of a rotating arm and has an arc shape in a direction crossing a concentric circle. In the case of a moving reproducing head, the direction in which the reproducing track width extends differs depending on the distance from the disc rotation center.
[0018]
Therefore, in the magnetic transfer master carrier of the present invention, the inclination of the upper surface of the magnetic element constituting the magnetic pattern formed on the surface with respect to the circumferential direction of the other set of sides is formed by the element. It is characterized by being different for each distance from the center of the disc-shaped substrate.
[0019]
The information can be a servo signal.
[0020]
A magnetic disk medium of the present invention is a magnetic disk medium having concentric or spiral tracks, which is used in a magnetic disk device having a reproducing head fixed to a part of a rotating arm,
By magnetic transfer using the magnetic transfer master carrier, a magnetization pattern consisting of magnetic domains arranged along the track is formed,
The magnetization transition region of the magnetic section arranged along the track that constitutes the magnetization pattern extends along the width direction of the head gap of the reproducing head at the track position. It is.
[0021]
In the magnetic disk medium of the present invention, a pattern corresponding to a servo signal is suitable as the magnetization pattern.
[0022]
【The invention's effect】
In the magnetic transfer master carrier of the present invention, the upper surface of each magnetic element constituting the magnetic pattern corresponding to the information to be transferred has a substantially parallelogram shape, and extends 1 across the circumferential direction of the upper surface shape. Since the sides of the pair extend along the width direction of the reproducing head at the position on the corresponding magnetic disk medium, transfer to the magnetic disk medium subjected to magnetic transfer using the magnetic transfer master carrier of the present invention. Since the magnetization transition region of the magnetization pattern to be extended extends along the width direction of the reproducing head, azimuth loss can be suppressed and good signal reproduction can be performed.
[0023]
In the magnetic disk medium of the present invention, information is transferred using the above-described magnetic transfer master carrier of the present invention. As described above, the magnetization transition region of the magnetization pattern extends along the width direction of the reproducing head. Therefore, azimuth loss can be suppressed, and good signal reproduction is possible.
[0024]
In particular, when the information to be transferred is a servo signal, the tracking accuracy can be improved.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the basic steps of magnetic transfer for transferring information to a slave medium (magnetic disk medium) using the magnetic transfer master carrier of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0026]
FIG. 1 is a perspective view showing the magnetic transfer master carriers 3 and 4 and the slave medium 2 that receives the transfer by the master carriers 3 and 4 according to the present invention. The slave medium 2 is, for example, a magnetic disk medium such as a high-density flexible disk or a hard disk used in a hard disk device, and recording surfaces 22 and 23 made of a magnetic material layer are provided on both surfaces of a disk-like base 21 made of a non-magnetic material. I have it.
[0027]
The master carriers 3 and 4 are disk-shaped rigid bodies having a magnetic material pattern on the surface, and are composed of disk-shaped substrates 31 and 41 and magnetic layers 32 and 42 disposed on the substrates 31 and 41. Here, the master carriers 3 and 4 are respectively formed with magnetic patterns for the lower recording surface 22 and the upper recording surface 23 of the slave medium 2. Here, the information carried by the master carriers 3 and 4 is a servo signal for positioning the head of the magnetic disk medium, and a magnetic pattern corresponding to the servo signal is formed in a plurality of radial servo areas 3a. Yes.
[0028]
When the substrates 31 and 41 are made of a ferromagnetic material such as Ni, magnetic transfer is possible only with the substrate, and the magnetic layers 32 and 42 need not necessarily be covered. However, better magnetic transfer can be performed by providing a magnetic layer with good transfer characteristics. Further, when the substrate is a nonmagnetic material, it is necessary to provide a magnetic layer. Furthermore, if a protective film such as diamond-like carbon (DLC) is coated on the uppermost layer, this protective film improves the contact durability and enables multiple times of magnetic transfer. Furthermore, a Si film may be formed by sputtering or the like under the DLC protective film in order to improve adhesion.
[0029]
The master carriers 3 and 4 of this embodiment are composed of disk-shaped substrates 31 and 41 on which concave and convex patterns corresponding to servo signals are formed, and magnetic layers 32 and 42 formed on the concave and convex patterns. As a result, a magnetic pattern is formed by a portion of the layers 32 and 42 formed on the convex portion of the concave / convex pattern (referred to as the magnetic element 3b). However, the master carrier only needs to have a magnetic material pattern on the surface, and the magnetic material is embedded only in the concave portion of the substrate on which the uneven pattern is formed, and the magnetic material pattern is formed by the embedded magnetic material. In addition, a concavo-convex pattern made of a magnetic material may be formed on a flat substrate, and a magnetic material pattern may be formed by the convex portions of the concavo-convex pattern. In the former, a magnetic element refers to a magnetic body embedded in a concave portion, and in the latter, a magnetic element refers to a convex portion of an uneven pattern. Further, it may be a master carrier in which a magnetic body (magnetic element) is formed in a pattern on a flat substrate.
[0030]
FIG. 2 is a diagram for explaining the basic steps of magnetic transfer using this magnetic transfer master carrier. FIG. 2 (a) shows the initial DC magnetization of the magnetic layer of the slave medium by applying a magnetic field in one direction. (B) shows a step of applying a transfer magnetic field by closely contacting the master carrier and the slave medium, and (c) shows a magnetization state of the magnetic layer of the slave medium after the magnetic transfer. In FIG. 2, only the lower surface recording surface 22 of the slave medium 2 is shown.
[0031]
As shown in FIG. 2A, an initial magnetic field Hin is applied to the slave medium 2 in one direction in the track direction in advance, so that the magnetization of the magnetic layer 22 is initially magnetized in one direction in the track direction. After that, as shown in FIG. 2B, the recording surface 22 of the slave medium 2 and the information carrying surface formed by coating the magnetic layer 32 on the fine uneven pattern of the substrate 31 of the master carrier 3 are brought into close contact with each other. Magnetic transfer is performed by applying a transfer magnetic field Hdu in the direction opposite to the initial magnetic field Hin in the track direction 2. As a result, as shown in FIG. 2C, information (for example, servo signals) corresponding to the magnetic pattern of the information carrier surface of the master carrier 3 is magnetically transferred and recorded on the magnetic layer 22 of the slave medium 2. The Here, the lower recording surface 22 and the lower master carrier 3 of the slave medium 2 have been described. However, the upper recording surface 23 of the slave medium 2 is also brought into close contact with the upper master carrier 4 to similarly perform magnetic transfer. However, the magnetic transfer to the upper and lower recording surfaces 22 and 23 of the slave medium 2 may be performed simultaneously or sequentially one by one.
[0032]
Even if the concave / convex pattern of the master carrier 3 is a negative pattern having a concave / convex shape opposite to the positive pattern of FIG. 2, the direction of the initial magnetic field Hin and the direction of the transfer magnetic field Hdu are reversed from the above. Similar information can be magnetically transferred and recorded. Note that the initial magnetic field and the magnetic field for transfer need to adopt values determined in consideration of the coercivity of the slave medium and the relative permeability of the master carrier and the slave medium.
[0033]
Next, the master carrier of the present invention will be described in more detail.
[0034]
FIG. 3 is an enlarged view of a part of the magnetic material pattern formed on the maximum radius concentric circle rout, the center radius concentric circle rm, and the minimum radius concentric circle rin of the servo area 3a of the master carrier 3 of the present embodiment of FIG. FIG. The top surface shape of the magnetic element 3b (the portion indicated by the slanted line in the figure) is a substantially parallelogram, one set of opposing sides extending along the circumferential direction X of the concentric circle, and the other set of sides 33 are It extends across the circumferential direction. Depending on the radial position from the inner peripheral side rin to the outer peripheral side rout, the inclination of the other set of sides 33 constituting the upper surface shape of the element 3b with respect to the radial direction Y and the radial width of the upper surface shape are different. (Win <Wm <Wout). In the present embodiment, the inner peripheral element 3b has a side 33 substantially along the radial direction Y. The side 33 of the outer peripheral element 3b has a larger inclination with respect to the radial direction Y, and the width of the element 3b. W is also larger on the outer peripheral side. The upper surface shape of the element 3b (the inclination of the side 33 with respect to the Y direction) and the radial width of the upper surface shape are the reproducing head in the magnetic disk device using the magnetic disk medium obtained by magnetic transfer using the master carrier. The other set of sides 33 on the upper surface of each magnetic element 3b is at a position on the magnetic disk medium corresponding to the position of the magnetic element 3b. It extends along the width direction of the head gap of the reproducing head.
[0035]
As the substrate of the master carrier, nickel, silicon, quartz plate, glass, aluminum, alloy, ceramics, synthetic resin or the like is used. The formation of the concavo-convex pattern is performed using a stamper method used as a method for manufacturing an optical disc master, a photolithography method used when manufacturing a semiconductor, or the like. The depth of the concavo-convex pattern (projection height) of the substrate is preferably in the range of 80 nm to 800 nm, more preferably 150 nm to 600 nm. In the case of a servo signal, the uneven pattern is formed long in the radial direction. For example, the length in the radial direction is preferably 0.05 to 20 μm, and the circumferential direction is preferably 0.05 to 5 μm, and a longer pattern in the radial direction in this range is preferable as a pattern for holding servo signal information.
[0036]
Further, the magnetic material of the magnetic layer is preferably a soft magnetic or semi-hard magnetic material, specifically, Co, Co alloy (CoNi, CoNiZr, CoNbTaZr, etc.), Fe, Fe alloy (FeCo, FeCoNi, FeNiMo, FeAlSi, FeAl, FeTaN), Ni, Ni alloy (NiFe) or the like is used. Particularly preferred are FeCo and FeCoNi. This magnetic layer is formed by depositing a magnetic material by a vacuum film forming means such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, or the like. The thickness of the magnetic layer is preferably in the range of 50 nm to 500 nm, more preferably 150 nm to 400 nm.
[0037]
FIG. 4 shows a top view of the main part of a magnetic disk apparatus equipped with a magnetic disk medium according to an embodiment of the present invention, which has been magnetically transferred using the magnetic transfer master carrier of the above embodiment.
[0038]
As shown in FIG. 4, the magnetic disk device 10 is fixed to a magnetic disk medium 2 having a magnetization pattern formed by magnetic transfer, an arm 12 that rotates about a pivot 11, and a part (tip) of the arm 12. The controller includes a magnetic head 13 for recording / reproducing data, an actuator 14 for rotating the arm 12, and a spindle motor 15 for rotating the magnetic disk medium 2. , Data processing circuit, computer interface, cover.
[0039]
One or a plurality of magnetic disk media 2 are stacked and rotated by a spindle motor 15.
[0040]
The magnetic head 13 for recording / reproducing data may be one that performs recording and reproduction with one head element, or may be one that performs recording and reproduction with separate head elements. Examples of the former head element and the latter recording head element include interactive heads such as ferrite heads and thin film heads, and examples of the latter reproducing head element include an MR head or GMR head.
[0041]
The actuator 14 rotates the arm 12, and as a result, the magnetic head 13 attached to the tip of the arm 12 moves in an arc shape on the inner and outer circumferences of the disk 2 as indicated by a dotted line in FIG. 4.
[0042]
FIG. 5 schematically shows the magnetization pattern 2a formed on each of the outer track Tout, the center track Tm, and the inner track Tin of the magnetic disk medium 2 provided in the magnetic disk device 10 shown in FIG. Is. In the drawing, the reproducing head element 20 (hereinafter simply referred to as the reproducing head 20) is also shown in order to show the inclination of each track. The magnetization pattern 2a of the magnetic disk medium 2 is formed according to the magnetic pattern of the master carrier 3 shown in FIG. 3, and the individual magnetic domains 2b and domain walls 2c correspond to the shape of the magnetic element 3b. It has become a thing. As shown in FIG. 5, the inclination of the extending direction A of the domain wall (magnetization transition region) 2c intersecting the track direction X between the magnetic domains 2b constituting the magnetization pattern 2a with respect to the radial direction Y perpendicular to the track direction X is Different for each track. A direction A in which each domain wall 2c extends in each track is formed to be substantially parallel to a direction B in which the width of the head gap of the reproducing head 20 in each track extends. Further, the recording track widths Wout, Wm, and Win of the tracks Tout, Tm, and Tin are also set according to the inclination of the reproducing head 20, and here, the track width is formed wider toward the outer peripheral side.
[0043]
Since the magnetic disk medium 2 has a magnetic pattern formed by magnetic transfer in accordance with the inclination of the reproducing head 20 of the magnetic disk apparatus provided with the magnetic disk medium 2 with respect to the track, the reproducing head 20 always has the width of the head gap. The magnetization transition region 2c substantially parallel to the extending direction B (reproduction track width direction) B can be detected, azimuth loss can be suppressed, and a good reproduction signal can be obtained.
[0044]
The magnetization pattern shown in FIG. 5 is suitable for the magnetic disk device 10 of this embodiment, but the magnetization pattern of the magnetic disk medium and the magnetic material pattern of the master carrier for forming the magnetization pattern are the same as the magnetic disk. The magnetic disk device can be configured according to the configuration of the magnetic disk device provided with the medium, that is, the length of the arm, the position of the pivot, the mounting position of the head and the like. Therefore, the magnetic pattern of the master carrier and the magnetization pattern of the magnetic disk are not limited to those shown in FIGS. 3 and 5, respectively.
[0045]
For example, the magnetization pattern of a magnetic disk medium used in a magnetic disk device in which the read head is substantially parallel to the track direction at the position of the center track Tm includes a magnetization transition region in which the magnetization pattern is parallel to the track width direction at the center track Tm. The inclinations of the magnetization transition regions of the magnetization patterns of the outer track Tout and the inner track Tin are different from each other.
[0046]
For example, as shown in FIG. 6, the magnetic transfer master carrier for forming such a magnetization pattern includes a pair of magnetic elements 103b formed in a central radius concentric circle rm along the radial direction Y. The shape is a top surface having a side 133, and the sides 133 of the magnetic element formed in the maximum radius concentric circle rout and the magnetic element formed in the minimum radius concentric circle rin are in different directions.
[0047]
In the above embodiment, the information transferred to the magnetic disk medium by the master carrier is the servo signal. However, the information is not limited to the servo signal.
[0048]
In the above description, the concave / convex patterns are arranged concentrically. However, the concave / convex patterns are not necessarily limited to concentric circles, and may be arranged spirally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a master carrier and a magnetic disk medium according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 shows steps of a magnetic transfer method using the master carrier according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view showing a part of a magnetic pattern of the magnetic transfer master carrier shown in FIG. 1. FIG. 4 schematically shows a part of a magnetization pattern in an embodiment of the magnetic disk medium of the present invention. FIG. 5 is a plan view showing a main part of a magnetic disk device. FIG. 6 is a plan view showing a part of a magnetic pattern of a master carrier according to another embodiment of the present invention.
2 Magnetic disk medium 2a Magnetization pattern 2b Magnetic domain 2c Magnetization transition region (domain wall)
3 Master carrier 3a for magnetic transfer Servo area (magnetic material pattern)
3b Magnetic element 10 Magnetic disk device 11 Pivot 12 Arm 13 Magnetic head 14 Actuator 15 Spindle motor 21 Base 22 and 23 of magnetic disk medium Magnetic layer (magnetic recording layer) of magnetic disk medium
31 Magnetic Transfer Master Carrier Substrate 32 Magnetic Layer

Claims (4)

回動するアームの一部に固定された再生ヘッドを備えた磁気ディスク装置に使用される、同心円状もしくは螺旋状のトラックを有する磁気ディスク媒体への情報記録方法において、
磁気ディスク媒体に対して情報を転写するための、該情報に応じた同心円状もしくは螺旋状に配列された磁性体エレメントからなる磁性体パターンを表面に有する円盤状の磁気転写用マスター担体であって、各磁性体エレメントが、略平行四辺形状の上面を有し、該上面の対向する1組の辺が前記同心円もしくは螺旋の円周方向に沿って延び、他の1組の辺が該円周方向に交差して延びるものであり、前記各磁性体エレメントの前記他の1組の辺が、該磁性体エレメントの位置に対応する前記磁気ディスク媒体上の位置における前記再生ヘッドのヘッドギャップの幅方向に沿って延びるものである磁気転写用マスター担体を用意し、
前記磁気転写用マスター担体の表面と、前記磁気ディスク媒体の記録面とを密着させて、磁界を印加することにより、
前記トラックに沿って配列された、磁化方向が該トラックに沿った方向である磁区と該磁区間の磁化遷移領域とからなり、該磁化遷移領域が、該トラック位置における前記再生ヘッドのヘッドギャップの幅方向に沿って延びる磁化パターンを形成することを特徴とする磁気ディスク媒体への情報記録方法。
In a method for recording information on a magnetic disk medium having concentric or spiral tracks, used in a magnetic disk device having a reproducing head fixed to a part of a rotating arm,
A disk-shaped master carrier for magnetic transfer having a magnetic material pattern formed by magnetic elements arranged concentrically or spirally in accordance with the information for transferring information to a magnetic disk medium. Each of the magnetic elements has a substantially parallelogram-shaped upper surface, a pair of opposite sides of the upper surface extend along the circumferential direction of the concentric circle or the spiral, and the other set of sides is the circumferential surface. A width of the head gap of the read head at a position on the magnetic disk medium corresponding to the position of the magnetic element, the other set of sides of the magnetic elements extending in a direction intersecting with each other Prepare a magnetic transfer master carrier that extends along the direction,
By adhering the surface of the magnetic transfer master carrier and the recording surface of the magnetic disk medium and applying a magnetic field,
A magnetic domain having a magnetization direction along the track and a magnetization transition region of the magnetic section arranged along the track, and the magnetization transition region of the head gap of the reproducing head at the track position A method of recording information on a magnetic disk medium, comprising forming a magnetization pattern extending along the width direction.
前記情報がサーボ信号であることを特徴とする請求項記載の磁気ディスク媒体への情報記録方法。Method for recording information on the magnetic disk medium of claim 1, wherein said information is a servo signal. 回動するアームの一部に固定された再生ヘッドを備えた磁気ディスク装置に使用される、同心円状もしくは螺旋状のトラックを有する磁気ディスク媒体であって、
請求項1または2記載の磁気ディスク媒体への情報記録方法により磁化パターンが形成された磁気ディスク媒体であり、
前記トラックに沿って配列された、磁化方向が該トラックに沿った方向である磁区と該磁区間の磁化遷移領域とからなり、該磁化遷移領域が、該トラック位置における前記再生ヘッドのヘッドギャップの幅方向に沿って延びる磁化パターンを形成されていることを特徴とする磁気ディスク媒体。
A magnetic disk medium having concentric or spiral tracks used in a magnetic disk device having a reproducing head fixed to a part of a rotating arm,
A magnetic disk medium having a magnetization pattern formed by the information recording method on the magnetic disk medium according to claim 1,
A magnetic domain having a magnetization direction along the track and a magnetization transition region of the magnetic section arranged along the track, and the magnetization transition region of the head gap of the reproducing head at the track position A magnetic disk medium having a magnetization pattern extending along a width direction.
前記磁気ディスクに形成された前記磁化パターンが、サーボ信号に応じたパターンであることを特徴とする請求項記載の磁気ディスク媒体。 4. The magnetic disk medium according to claim 3 , wherein the magnetization pattern formed on the magnetic disk is a pattern corresponding to a servo signal.
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