磁気記録再生装置およびその製造方法
【課題】トラックピッチが０．２５μmを下回るような高密度領域においても十分な磁気ヘッドの位置検出精度が得られ、トラッキング精度の向上が可能な磁気記録再生装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンを有するマスター情報担体の表面に磁気ディスクを接触させることにより情報信号に対応する磁化ビットパターンを予め磁気ディスクに記録する工程を備え、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号７を含有し、そのトラッキング用サーボ信号７に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されている。
【解決手段】情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンを有するマスター情報担体の表面に磁気ディスクを接触させることにより情報信号に対応する磁化ビットパターンを予め磁気ディスクに記録する工程を備え、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号７を含有し、そのトラッキング用サーボ信号７に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスター情報担体を用いて予め所定の情報信号を記録した磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録再生装置は、小型でかつ大容量を実現するために、高記録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、既に面記録密度１００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２（１５５Ｍｂｉｔ／ｍｍ２）を超える装置が商品化されており、数年後には、面記録密度が２００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２（３１０Ｍｂｉｔ／ｍｍ２）の実用化が議論されるほどの急激な技術進歩が認められる。
【０００３】
このような高記録密度化を可能とした技術的背景としては、媒体性能、ヘッド・ディスクインターフェース性能の向上やパーシャルレスポンス等の新規な信号処理方式の出現による線記録密度の向上も大きな要因である。しかしながら昨今では、トラック密度の増加傾向が線記録密度の増加傾向を大きく上回り、面記録密度向上のための主たる要因となっている。これは、従来の誘導型磁気ヘッドに比べてはるかに再生出力性能に優れた巨大磁気抵抗効果型ヘッド（ＧＭＲヘッド）の実用化による寄与に基づく。現在、ＧＭＲヘッドの実用化により、０．５μｍ以下のトラック幅信号のＳ／Ｎ比を良好に再生することが可能となっている。今後さらなるヘッド性能の向上にともない、トラックピッチはさらに小さくなるものと予想されている。
【０００４】
さて、ヘッドがこのような狭トラックを正確に走査し、信号のＳ／Ｎ比を良好に再生するためには、ヘッドのサーボトラッキング技術が重要な役割を果たしている。サーボトラッキングを行うため、現在のハードディスクドライブでは、ディスクの１周、すなわち角度にして３６０度中において、一定の角度間隔でトラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等が記録された領域（以下、「サーボトラック領域」という）を設け、磁気ヘッドは、一定間隔でこれらサーボトラック領域の信号を再生することにより、ヘッドの位置を確認、修正しながら正確にトラック上を走査することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
上記のトラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等は、ヘッドが正確にトラック上を走査するための基準信号となるものであるため、その記録時には、正確な位置決め精度が要求される。それで、現在のハードディスクドライブでは、ディスクをドライブに組み込んだ後、専用のサーボ記録装置を用いて厳密に位置制御された磁気ヘッドにより上記トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等の信号記録が行われている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００６】
ここで、専用のサーボ記録装置を用いた磁気ヘッドによる記録方法においては、磁気ヘッドによる記録は、ヘッドと媒体との相対移動に基づく線記録である。このため、専用のサーボ記録装置を用いて磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら磁気ディスクの全面に亘って信号記録を行う方法では、非常に多くの時間を要するのに加えて、ハードディスクドライブの生産台数に応じて、非常に高価な設備である専用のサーボ記録装置を必要台数準備しなければならない。さらにサーボ記録装置を用いた信号記録はドライブ筐体を開放してクリーンルーム内で行う必要があり、多くのサーボ記録装置を設置するためには、クリーンルーム設置の設備投資も大きくなり、大幅なコスト高になる原因となっていた。このような大幅な製造コストの上昇を避けるために、マスター情報担体を用いた方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献１においては、マスター情報担体は、基体の表面に、情報信号に対応するパターン形状で強磁性材料からなる磁性部を形成したものである。特許文献１に提案されている方法は、このマスター情報担体の表面を、強磁性薄膜、または強磁性粉塗布層が形成されたシート状またはディスク状磁気記録媒体の表面に接触させる。そして、所定の外部磁界を印加することにより、マスター情報担体に形成した情報信号に対応するパターン形状の磁化パターンを磁気記録媒体に磁気転写記録している。
【０００８】
この方法においては、一方向に磁化されたマスター情報担体表面の強磁性薄膜から発生する記録磁界により、磁気記録媒体にはマスター情報担体の強磁性薄膜パターンに対応した磁化パターンが磁気転写記録されることになる。すなわち、マスター情報担体表面に、トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等に対応する強磁性薄膜パターンをフォトリソグラフィ技術などによって形成することにより、磁気記録媒体上にはこれらサーボトラック領域における信号を磁化情報として記録することができる。
【０００９】
これまでの専用のサーボ記録装置を用いて、磁気ヘッドにより記録する方法は、ヘッドと媒体との相対移動に基づく動的線記録であるのに対し、特許文献１に記載された方法による記録はマスター情報担体と媒体との相対移動を伴わない静的な面記録である。したがって、一括面記録であるため、サーボトラック領域の信号記録に要する時間は、従来の磁気ヘッドによる記録方法に比べて、非常に短い。また、磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら記録を行うための高価なサーボ記録装置が不要であり、これを設置するための広大なクリーンルームも不要である。このため、信号記録における生産性が大幅に向上するとともに、生産コストも低減するという極めて有効な効果を発揮することができる。
【００１０】
また、特許文献１の方法は、形状情報を磁化情報として磁気転写記録する方法であるので、磁気ヘッドでは記録し得ない様々なパターンを記録することができる。すなわち磁気ヘッドを用いては、その磁気ヘッド固有の記録トラック幅とは異なるトラック幅を有する信号を記録することはできず、またその磁気ヘッドの記録ギャップや再生ギャップに対して傾斜した方向に磁化遷移領域を有するような磁化パターンを記録することもできない。他方、特許文献１の方法では、強磁性材料からなる形状パターンを自由に設計できるので、磁気ヘッドでは記録し得ない磁化パターンであっても、容易に記録することができる。
【００１１】
一方、これまでの方法、例えば非特許文献２に記載されているような方法においては、専用のサーボ記録装置を用いて磁気ヘッドにより記録されるトラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅（一般的には、磁気ヘッドの磁極幅で決定される記録トラック幅）を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴ってトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化を検出してトラッキング制御を行うものであるのに対して、特許文献２の方法によれば、特許文献１の方法を用いることにより、磁気ディスクに記録される種々の信号の用途に応じて磁気ヘッドでは記録し得ない磁化パターンを記録し、各信号の目的性能を向上させることが可能である。例えば、磁気ヘッドの再生ギャップに対して傾斜した方向に磁化遷移領域を有するトラッキング用サーボ信号パターンを用いることにより、磁気ディスクの半径方向変位に伴う信号の位相変化を検出してトラッキングを行うことが可能となる。上記の位相検出による方法は、従来の振幅検出を用いた方法に比べて外乱ノイズの影響を受け難く、よりトラッキング性能を向上することが可能である。
【特許文献１】特開平１０−４０５４４号公報
【特許文献２】特開平１１−１４４２１８号公報
【非特許文献１】山口：磁気ディスク装置の高精度サーボ技術、日本応用磁気学会誌、Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．３、ｐｐ７７１（１９９６）
【非特許文献２】植松、他：メカ・サーボ、ＨＤＩ技術の現状と展望、日本応用磁気学会第９３回研究会資料、９３−５、ｐｐ３５（１９９６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、近年、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域に至っては、非特許文献２に記載された従来方法や特許文献１に提案された磁気転写方法により記録した振幅検出によるトラッキング用サーボ信号、さらには特許文献２に提案された磁気転写記録方法により記録した位相検出によるトラッキング用サーボ信号の性能をもってしても、磁気ヘッドの位置検出精度が限界に達しつつあり、十分なトラッキング性能が得られない場合があることが判かった。このことはすなわち、アクセス時間などハードディスクドライブの速度に関して、記憶容量の増加に見合った性能が得られない可能性があることを示唆している。
【００１３】
上記の課題を解決するためには、トラッキング用サーボ信号の品質をさらに向上することが不可欠である。このため、非特許文献２に記載された従来のトラッキング用サーボ信号の記録方法や、特許文献１あるいは特許文献２に提案された磁気転写方法には開示されない、新規なトラッキング用サーボ信号およびその記録技術が要望されている。
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、トラックピッチが０．２５μmを下回るような高密度領域においても十分な磁気ヘッドの位置検出精度を得ることができ、トラッキング精度の向上を図ることができる磁気記録再生装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するために、本発明の磁気記録再生装置は、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されており、かつ磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴うトラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有している。また、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁気ヘッドによるトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、およびトラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化によるトラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有していてもよい。
【００１６】
これらの構成により、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴ってトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化と、トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失による再生信号振幅の変化を生じ、これら両方の作用を利用して振幅検出によるトラッキング制御を行うことが可能となり、トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化のみを検出してトラッキング制御を行う従来の方法を適用した磁気記録再生装置に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号が得られる磁気記録再生装置を実現することが可能になる。
【００１７】
さらに、上述した目的を達成するために、本発明の磁気記録再生装置は、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有している。また、本発明の磁気記録再生装置は、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁気ヘッドによるトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、およびトラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化によるトラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段と磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有している。また、トラッキング用サーボ信号の磁気ディスクの径方向における記録トラック幅は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、４倍以下である構成、また、磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、磁気ヘッドの再生ギャップに対して円弧状に湾曲しており、その曲率半径は、ユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下である構成、また、磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、磁気ヘッドの再生ギャップに対して再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲しており、楕円の再生ギャップの幅方向における径は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、８倍以下であり、かつ楕円の再生ギャップの幅方向と垂直方向における径は、０．０２５μm以上、２．５μm以下である構成に加えて、磁気ディスクは、磁気記録再生装置本体に着脱可能な可換ディスクである構成を有することも可能である。
【００１８】
これらの構成により、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出してトラッキング制御を行う手段をさらに備えることができる。すなわち既述の再生信号振幅検出によるトラッキング制御と、位相検出によるトラッキング制御とを適宜併用または選択使用することにより、従来の方法を適用した磁気記録再生装置と比較しても、トラッキング性能をさらに向上させた磁気記録再生装置を実現することが可能になる。
【００１９】
また、上述した目的を達成するために、本発明の磁気記録再生装置の製造方法は、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンを有するマスター情報担体の表面に磁気ディスクを接触させることにより、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置の製造方法であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成している。また、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成してもよい。
【００２０】
これらの製造方法により、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴ってトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化と、トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失による再生信号振幅の変化を生じ、これら両方の作用を利用して振幅検出によるトラッキング制御を行うことが可能となる。このため、トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化のみを検出してトラッキング制御を行う従来の方法に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号を得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の構成によれば、トラックピッチが０．２５μmを下回るような高密度領域においても十分な磁気ヘッドの位置検出精度を得ることができ、トラッキング性能に優れた磁気記録再生装置とその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る情報信号の磁気転写記録方法について説明する。図１は、本発明の実施の形態における情報信号の磁気転写記録方法を実施するための記録装置の概要を示す断面図である。図１において、磁気ディスクであるハードディスク１は、中心孔１ａを有するドーナツ円盤状のディスクである。ハードディスク１は、非磁性基板の表面にＣｏ等を主成分とする強磁性薄膜をスパッタリング法によって成膜することにより構成されている。
【００２４】
ハードディスク１の強磁性薄膜表面に接触するように、円盤状のマスター情報担体２が重ね合わされて配置されている。マスター情報担体２は、一般的にはハードディスク１より径が大きく、ハードディスク１に接触する側の表面に信号領域２ａが設けられている。信号領域２ａは、ハードディスク１に磁気転写記録すべき情報信号に対応した微細な配列パターン形状の強磁性薄膜で形成されている。
【００２５】
ハードディスク１は、ディスク保持体３で保持されている。ディスク保持体３の先端部にはハードディスク１を位置決め保持するチャック部３ａが設けられている。また、ディスク保持体３の内部には吸引孔３ｂが設けられており、吸引孔３ｂはハードディスク１の中心孔１ａに連通し、かつ一端が排気ダクト４に接続されている。
【００２６】
排気ダクト４の端部には排気装置５が装着されており、この排気装置５を始動させることにより、排気ダクト４、ディスク保持体３の吸引孔３ｂを通して、ハードディスク１とマスター情報担体２との間の空間が負圧状態となる。このことにより、マスター情報担体２がハードディスク１側に吸引され、マスター情報担体２にハードディスク１が位置決めされた状態で重ね合わされることになる。
【００２７】
なお、このとき、マスター情報担体２の表面には信号領域２ａを除く領域において若干の隙間溝を形成し、その隙間溝を通して、ハードディスク１とマスター情報担体２の間の空気を吸引することもできる。
【００２８】
着磁用ヘッド６は、マスター情報担体２からハードディスク１に転写記録する際に必要な外部磁界を印加するためのものである。着磁用ヘッド６から印加される磁界により、マスター情報担体２に形成された情報信号に対応した強磁性薄膜パターンが磁化され、これらから発生する漏れ磁束によってハードディスク１に強磁性薄膜パターン形状に対応した情報信号が記録される。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態における着磁用ヘッドの構成の例を示す斜視図である。図２に示した着磁用ヘッド６は、巻線６ａを具備した強磁性材料で形成された磁気コア半体６ｂと、同じく強磁性材料で形成された磁気コア半体６ｃとを対向させて、ギャップ６ｄを備えた環状の磁気回路を形成したものである。
【００３０】
巻線６ａに励磁電流を流すことによって、ギャップ６ｄには、矢印Ａで示すように磁気コア半体６ｃから磁気コア半体６ｂに向かう漏れ磁束が発生する。また、印加する電流の向きを変えることにより、ギャップ６ｄに発生する漏れ磁束の向きを変えることができる。矢印Ｂは、図２に示す向きの漏れ磁束が発生しているときに、磁気コア半体６ｂ、６ｃに発生する内部磁束の向きを示している。
【００３１】
なお、着磁用ヘッドとしては図２に示した電磁石型の他に、例えば永久磁石の両側に強磁性材料で形成された磁気コア半体を対向配置させて、ギャップを備えた環状の磁気回路を形成した構成のものを用いることもできる。
【００３２】
図３は、図２に示した着磁用ヘッド６のギャップ６ｄの形状を示す平面図である。ギャップ６ｄは、マスター情報担体２に対向する面において、ハードディスクドライブに搭載される記録再生用磁気ヘッドが磁気ディスク表面をトラッキング走査する際の軌道と同じ円弧状になっている。
【００３３】
したがって、ギャップ６ｄに発生する磁界の方向は、トラッキング走査軌道と常に垂直となり、マスター情報担体２の強磁性薄膜は、全てのトラックにおいて、記録再生用磁気ヘッドのトラッキング走査方向と垂直な方向に磁化される。すなわち、記録再生用磁気ヘッドのヘッドギャップ長方向と同じ方向に磁化されるのである。
【００３４】
次に、マスター情報担体２の構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を模式的に示す平面図である。図４に示すように、マスター情報担体２の一主面、すなわちハードディスク１の強磁性薄膜表面に接触する側の表面には、略放射状に信号領域２ａが形成されている。図５に示したのは、一般的なマスター情報担体２に形成される情報信号の配列パターンの構成例を模式的示す平面図であり、図４における信号領域２ａのＣ部の拡大図になっている。図５において、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応している。
【００３５】
一般的にマスター情報担体２の表面には、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンが形成されており、図５においてハッチングで示した部分が、強磁性材料よりなる磁性部２ｂである。マスター情報担体上の磁性部２ｂで構成された形状パターンの形状は、ハードディスク１に記録される情報信号に対応しており、ハードディスクと重なり合った状態において、形状パターンの位置は、ハードディスク上の情報信号が記録される位置に対応している。図５の構成例では、情報信号に対応する形状パターンは、トラッキング用サーボ信号７、アドレス情報信号８、クロック信号９等の各信号領域を、磁気ヘッドの相対移動方向すなわちトラック長さ方向に順次配列したものである。なお参考のため、ユーザデータが記録されるデータ領域１０のトラックを破線で示している。
【００３６】
図６は本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を示す断面図であり、図４に示したマスター情報担体２の強磁性薄膜の形成領域のヘッド移動方向すなわち情報信号のトラック長さ方向における一部を切断して示している。図６において、マスター情報担体２は、基体１１の主面１１ｂに形成された複数の凹部１１ａに、磁性部２ｂを形成する強磁性薄膜１２が埋め込まれている。基体１１は、Ｓｉ基板、ガラス基板、プラスチック基板などの非磁性材料で形成された円盤状の基体である。主面１１ｂは、ハードディスク１の表面が接触する側の表面である。また、凹部１１ａは、情報信号に対応する微細な配列パターン形状で形成されている。
【００３７】
ここで、図１に示した記録装置を用いてハードディスク１とマスター情報担体２とを均一に密着させ良好な記録特性を得るためには、強磁性薄膜１２の表面１２ａができる限り平坦で、かつ基体１１の主面１１ｂに対して、少し突出した構成とすることが好ましい。例えば、強磁性薄膜１２の基体１１の主面１１ｂに対する突出量は、マスター情報担体２の耐久性の観点から、５ｎｍから１００ｎｍの範囲とすることが好ましい。
【００３８】
強磁性薄膜１２としては、硬質磁性材料、半硬質磁性材料、軟質磁性材料のみならず、多くの種類の磁性材料を用いることができる。この場合、より良好な信号品質を得るには、比較的透磁率が大きい軟質磁性薄膜または半硬質磁性薄膜を用い、磁気転写記録時には外部磁界によってこれを励磁して一様に磁化することが好ましい。例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金などを用いることができる。
【００３９】
なお、マスター情報信号が記録される磁気ディスクの種類によらずに十分な記録磁界を発生させるためには、強磁性薄膜１２を構成する磁性材料の飽和磁束密度が大きいほどよい。特に、２０００エルステッド（１５９ｋＡ／ｍ）を超える高保磁力の磁気ディスクや磁性層の厚みの大きいフレキシブルディスクに対しては、飽和磁束密度が０．８テスラ以下になると十分な記録を行うことができない場合がある。このため、一般的には、０．８テスラ以上、好ましくは１．０テスラ以上の飽和磁束密度を有する磁性材料が用いられる。
【００４０】
また、強磁性薄膜１２の厚さは、記録される情報信号の磁化反転長や磁気ディスク磁性層の飽和磁化、保磁力、膜厚によるが、例えば磁化反転長約１μｍ、磁気ディスク磁性層の飽和磁化が５００ｅｍｕ／ｃｃ（５００ｋＡ／ｍ）、保磁力が３０００エルステッド（２３９ｋＡ／ｍ）、厚さが２０ｎｍ程度の場合では、５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度であればよい。
【００４１】
さらに、このような磁気転写記録方法において、良好な記録信号品質を得るためには、マスター情報担体を用いた磁気転写記録に先立って、ハードディスクなどの磁気ディスクを周方向に一様に直流消去しておくことが望ましい。
【００４２】
ここで、ハードディスクに記録する手順の説明に先立ち直流消去について説明する。図７は、本発明の実施の形態におけるハードディスクの直流消去の工程の原理を模式的に示す斜視図である。図８は、図７の工程で直流消去されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図である。図７に示した工程においては、着磁用ヘッド６をハードディスク１に近づけた状態で、ハードディスク１の中心軸を回転軸としてハードディスクと平行に回転させる。このことにより、図８中に矢印で示したように、ハードディスクは予め一方向に磁化（すなわち、直流消去）されることになる。
【００４３】
次に、マスター情報担体２に形成した形状パターンに対応した情報信号をハードディスクに記録する手順について説明する。図１に示したように、ハードディスク１にマスター情報担体２を位置決めして重ね合わせた状態で、排気装置５を始動させる。このことにより、ハードディスク１の中心孔１ａを通してマスター情報担体２が吸引され、マスター情報担体２の強磁性薄膜１２が形成されている面とハードディスク１とが均一に密着するように重ね合わされる。
【００４４】
図９は、本発明の実施の形態におけるハードディスクに情報信号を磁気転写記録している状態を示す斜視図である。着磁用ヘッド６により印加される磁界は、初期磁化とは逆極性となるようにしている。この状態で着磁用ヘッド６を、ディスク保持体３に保持されているハードディスク１の中心を回転中心として、マスター情報担体２と平行に回転させる。この回転を続けながら、マスター情報担体２に直流励磁磁界を印加する。このことにより、マスター情報担体２の強磁性薄膜１２が磁化され、マスター情報担体２に重ね合わせたハードディスク１の所定の情報信号記録領域１ｂに、強磁性薄膜１２による磁性部のパターン形状に対応した情報信号が記録される。図１０は、図９に示した工程により情報信号が記録されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図である。図１０に示した矢印は、ハードディスク１の情報信号記録領域１ｂの外において残留する磁化の方向を示している。
【００４５】
図１１は、図９に示す工程によりハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化の状態の詳細を模式的に説明するための断面図である。図１１に示したように、マスター情報担体２をハードディスク１に密着させた状態で、マスター情報担体２に外部から磁界を印加して強磁性薄膜１２を磁化する。このことにより、ハードディスク１の強磁性薄膜からなる磁気記録層１ｃに情報信号が記録されることになる。
【００４６】
すなわち、非磁性の基体１１に所定のパターン形状で強磁性薄膜１２を形成して構成したマスター情報担体２を用いることにより、ディジタル情報信号を磁気記録媒体であるハードディスク１に磁気的に転写記録することができる。
【００４７】
図１２は本発明の実施の形態においてハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化状態の変化を模式的に説明するための断面図である。ここでは、図７から図１０に示した磁気転写記録の一連の過程について、図１１と同様の模式的な断面図を用いて、再度、詳しく説明している。図１２（ａ）はハードディスク１の直流消去過程を示し、図１２（ｂ）はマスター情報担体２を用いた情報信号の磁気転写記録過程を示し、図１２（ｃ）は情報信号の磁気転写記録後のハードディスク１の残留磁化状態を示している。各過程を示す図はそれぞれ、ヘッド移動方向すなわち情報信号のトラック長さ方向における断面が示されている。磁気記録媒体がハードディスクである場合、情報信号のトラック長さ方向は、ディスク円周方向に一致する。
【００４８】
図１２（ａ）に示したように、ハードディスク上の磁気記録層１ｃはマスター情報担体を用いた情報信号の磁気転写記録に先立って直流消去磁界１３により、一定方向の直流消去磁化１４を有するよう一様に直流消去される。次に、図１２（ｂ）に示したように、情報信号に対応する配列パターン形状で強磁性薄膜１２が形成されたマスター情報担体２の表面をハードディスク上の磁気記録層１ｃの表面に密着させ、直流励磁磁界１５によって強磁性薄膜１２を励磁する。この際、直流励磁磁界１５の極性は、直流消去磁界１３とは逆極性とする。これにより、隣接する強磁性薄膜１２間の部分においてのみ、漏れ磁束１６によりハードディスク１上の磁化１４が反転される。この結果、マスター情報担体２を取り除いた後、ハードディスク１上には、マスター情報担体２上に形成された強磁性薄膜１２の配列パターン形状に対応する磁化１４のパターンを記録することができる。
【００４９】
さて、以上のような手順によってサーボトラック領域に信号が記録されたハードディスク１は、ハードディスクドライブの筐体内に搭載され、予めトラッキング制御可能な信号を備えた磁気記録媒体として、そのまま使用される。上述した構成に加えて、必要に応じて磁気ヘッドを用いて新たにサーボ信号などの情報信号を追記する構成としてももちろんよい。
【００５０】
引き続き、記録されたトラッキング用サーボ信号を用いて、ハードディスクドライブ内において磁気ヘッドのトラッキング制御を行う方法について、図５に示した一般的なマスター情報担体に形成される情報信号の配列パターンの例を今一度参照して、以下に説明する。
【００５１】
図５は、マスター情報担体の表面に形成される磁性部２ｂの形状パターンの構成例を示した平面図であるが、既述の手順によって磁化情報としてハードディスクに記録される情報信号パターンは、磁性部２ｂの形状パターンに対応するものである。したがって図５は、マスター情報担体の表面の形状パターンを示すものであると同時に、ハードディスクに情報信号として記録される磁化ビットパターンを示すものと理解して差し支えない。図５は、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応しているが、ハッチング部分とその他の部分とで周方向において逆極性の磁化が残留するよう信号が記録されており、その境界が磁化遷移領域である。ハードディスクドライブに搭載され、情報信号を再生する磁気ヘッドの再生ギャップは、磁化ビットパターンの磁化遷移領域に平行となるように構成される。すなわち図５に示す領域では、再生ギャップの幅方向は、記録トラック幅方向（図５の横方向）に一致する。
【００５２】
図５に示す情報信号パターンのうち、トラッキング用サーボ信号７は、記録トラック幅Ｔｗを有し、ハードディスクの径方向に互いにシフトして位置する４種類のバースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成されている。バースト信号７ａ、７ｂは、１データトラックピッチＴｐおきにデータトラックの延長上に配置されており、７ａ、７ｂは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。またバースト信号７ｃ、７ｄは、１データトラックピッチおきにデータトラックの延長上から半データトラックピッチずつずれて隣接データトラック間に配置されており、７ｃ、７ｄは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。
【００５３】
上記のような情報信号パターンを磁気ヘッドを用いて再生すると、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に応じた再生トラック幅損失Ｌｗを生じ、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅が各々異なってくる。つまり磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅変化を検出することによって、あるデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位、すなわち位置ずれを検出することができるのである。
【００５４】
簡単のため、磁気ヘッドの再生エレメントの幅がトラッキング用サーボ信号の記録トラック幅Ｔｗと同じであるとすると、データトラック中心を移動する磁気ヘッドはトラッキング用サーボ信号７ａまたは７ｂのいずれかをフルトラック幅Ｔｗで再生することができる。一方、磁気ヘッドの位置が記録トラック幅中心からずれて再生トラック幅がＷとなった場合、下記の（式１）で表される再生トラック幅損失Ｌｗを生じ、Ｌｗ分だけ再生出力振幅が低下する。このとき、磁気ヘッドの位置は、記録トラック幅中心から（Ｔｗ−Ｗ）だけ変位していることになる。
【００５５】
【数１】
【００５６】
例えば、あるデータトラック中心を移動する磁気ヘッドはトラッキング用サーボ信号７ａをフルトラック幅の１Ｔｗ再生した後、７ｂを０Ｔｗ、７ｃを０．５Ｔｗ、７ｄを０．５Ｔｗの再生トラック幅で再生し、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅比は、1：０：０．５：０．５となる。一方、磁気ヘッドの位置が記録トラック幅中心からずれると、（式１）で表される再生トラック幅損失Ｌｗを生じ、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅比が変化する。具体的には、７ａと７ｂの再生出力振幅、および７ｃと７ｄの再生出力振幅を比較することで、（式１）からデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位（Ｔｗ−Ｗ）を求めることができるのである。図５を参照して以上に述べたような再生トラック幅損失を利用した再生出力振幅検出によるトラッキング制御は、背景技術の説明で述べた特許文献１に示された方法に限らず、非特許文献１および非特許文献２として例を挙げたこれまでの方法においても一般的に用いられている方法である。
【００５７】
しかしながら既に解決すべき課題において述べたように、近年では、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域に至り、このような再生出力振幅検出によるトラッキング用サーボ信号の性能をもってしては、磁気ヘッドの位置検出精度が限界に達しつつあり、十分なトラッキング性能が得られない場合があることが判かってきた。
【００５８】
このために、本発明の実施の形態１におけるマスター情報担体は、一構成例として、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンが図１３に示すような構成で形成されている。
【００５９】
図１３は、本発明の実施の形態１におけるマスター情報担体表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図であるが、既述の手順によって磁化情報としてハードディスクに記録される情報信号パターンは、磁性部２ｂの形状パターンに対応するものである。したがって図１３は、マスター情報担体の表面の形状パターンを示すものであると同時に、ハードディスクに情報信号として記録される磁化ビットパターンを示すものと理解して差し支えない。図１３は、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応しているが、ハッチング部分とその他の部分とで周方向において逆極性の磁化が残留するよう信号が記録されており、その境界が磁化遷移領域である。ハードディスクドライブに搭載され、情報信号を再生する磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向は、図１３に示す領域では、記録トラック幅方向、すなわち図１３の横方向に一致するよう構成される。
【００６０】
図１３に示す情報信号パターンおいて、図５と同様に、トラッキング用サーボ信号７は、記録トラック幅Ｔｗを有し、ハードディスクの径方向に互いにシフトして位置する４種類のバースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成されている。バースト信号７ａ、７ｂは、１データトラックピッチＴｐおきにデータトラックの延長上に配置されており、７ａ、７ｂは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。またバースト信号７ｃ、７ｄは、１データトラックピッチおきにデータトラックの延長上から半データトラックピッチずつずれて隣接データトラック間に配置されており、７ｃ、７ｄは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。
【００６１】
一方、一般的なマスター情報担体に形成される情報信号の配列パターンの例を示す図５の構成と異なる点は、バースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにおけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されている点である。すなわち、各バースト信号のトラック幅方向中心においては、磁化遷移領域は再生ギャップに平行であって、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θは０度である。一方、トラック幅方向中心からの変位に伴って、磁化遷移領域が湾曲し、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θが大きくなるよう構成されている。
【００６２】
上記のような情報信号パターンを磁気ヘッドを用いて再生すると、先に述べた再生トラック幅損失Ｌｗとともに、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に応じた再生アジマス損失Ｌθを生じ、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅が各々異なってくる。つまり磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅変化を検出することによって、あるデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位、すなわち位置ずれを検出することができるのである。
【００６３】
磁気ヘッドによる再生トラック幅をＷ、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θ、再生信号波長をλとすると、再生アジマス損失Ｌθは、下記の（式２）で表される。図１３の構成では磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θがトラック幅方向中心からの変位に伴って大きくなるよう構成されているので、実際のＬθは、微小トラック幅領域ΔＷにおける再生アジマス損失をトラック幅Ｗに渡って積分することにより得られることになる。
【００６４】
【数２】
【００６５】
この際、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う再生出力振幅変化は、再生トラック幅損失Ｌｗおよび再生アジマス損失Ｌθの両方に起因して生じるので、図５に示した再生トラック幅損失Ｌｗにのみ起因する構成に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号を得ることができる。その結果、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域においても、必要な磁気ヘッドの位置検出精度を実現することが可能となり、十分なトラッキング性能を得ることができる。
【００６６】
ところで、一般にハードディスク装置に搭載される磁気ヘッドは、その磁気ヘッド固有の記録トラック幅に渡って平行記録ギャップを有しているので、このような湾曲した磁化遷移領域を有するサーボ信号パターンを記録することができない。すなわち、図１３の構成は、マスター情報担体を用いた磁気転写記録であるからこそ、実現可能なものである。また図１３においては、このような磁気ヘッドでは記録できない信号パターンをも記録可能であるという磁気転写記録の特徴を活かして、クロック信号９およびアドレス情報信号８部分において記録トラック間にガードバンドを設けず、磁化遷移領域がハードディスクの径方向に複数の記録トラックを連続的に横断する構成を採用している。このように、ガードバンドを設けず磁化遷移領域が複数の記録トラックを連続的に横断する信号も、有限長の記録トラック幅を有する磁気ヘッドでは記録することができないものである。
【００６７】
なお、図１３に示す情報信号パターンは一例を示したものであり、磁気ディスクに記録される情報信号の構成、目的、用途に応じて、マスターディスク上の形状情報パターンの構成や配置等を適宜変更することが可能である。
【００６８】
例えば、図１３の構成では、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをほぼデータトラックピッチＴｐと等しく構成し、各々１データトラックピッチおきに配する構成としたが、本発明の実施の形態１の磁気記録再生装置におけるマスター情報担体の構成は上記に限られるものではない。本発明者らの実験検討によれば、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の範囲に設定した場合にも、上述したような効果が十分に得られる。この場合、記録トラック幅Ｔｗに対応して、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の間隔で配置してもよい。
【００６９】
また磁化遷移領域の湾曲形状は、円弧形状でも楕円弧形状でもよいし、その他類似の曲線形状でもよい。本発明者らの実験検討によれば、磁化遷移領域が円弧形状の場合には、その曲率がユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下の範囲で上述したような効果が十分に得られた。一方、磁化遷移領域が、磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲している場合には、楕円の再生ギャップの幅方向における径がユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、８倍以下の範囲、かつ楕円の再生ギャップの幅方向と垂直方向における径が０．０２５μm以上、２．５μm以下の範囲で効果が十分に得られた。
【００７０】
（実施の形態２）
続いて、本発明の別の実施の形態２の磁気記録再生装置におけるマスター情報担体について説明する。本発明の実施の形態２において、図１〜図４、および図６〜図１２に関わる構成は、実施の形態１の例と同じであるので、重複を避けるため、ここでは説明を省略し、マスター情報担体上の情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンに関わる特徴について述べる。本発明の実施の形態２におけるマスター情報担体は、一構成例として、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンが図１４に示すような構成で形成されている。
【００７１】
図１４は、本発明の実施の形態２におけるマスター情報担体の表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図であるが、既述の手順によって磁化情報としてハードディスクに記録される情報信号パターンは、磁性部２ｂの形状パターンに対応するものである。したがって図１４は、マスター情報担体表面の形状パターンを示すものであると同時に、ハードディスクに情報信号として記録される磁化ビットパターンを示すものと理解して差し支えない。図１４は、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応しているが、ハッチング部分とその他の部分とで周方向において逆極性の磁化が残留するよう信号が記録されており、その境界が磁化遷移領域である。ハードディスクドライブに搭載され、情報信号を再生する磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向は、図１４に示す領域では、記録トラック幅方向、すなわち図１４の横方向に一致するよう構成される。
【００７２】
図１４に示す情報信号パターンおいて、図５および図１３と同様に、トラッキング用サーボ信号７は、記録トラック幅Ｔｗを有し、ハードディスクの径方向に互いにシフトして位置する４種類のバースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成されている。バースト信号７ａ、７ｂは、１データトラックピッチＴｐおきにデータトラックの延長上に配置されており、７ａ、７ｂは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。またバースト信号７ｃ、７ｄは、１データトラックピッチおきにデータトラックの延長上から半データトラックピッチずつずれて隣接データトラック間に配置されており、７ｃ、７ｄは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。
【００７３】
図１４の構成が図５の構成と異なる点は、バースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにおけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されているという点である。すなわち、各バースト信号のトラック幅方向中心においては、磁化遷移領域は、再生ギャップに平行であって、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θは０度である。一方、トラック幅方向中心からの変位に伴って、磁化遷移領域が湾曲し、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θが大きくなるよう構成されている。
【００７４】
上記のような情報信号パターンを磁気ヘッドにより再生すると、図１３の構成と同様に、再生トラック幅損失Ｌｗとともに磁気ヘッドのディスク半径方向変位に応じた再生アジマス損失Ｌθを生じ、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅が各々異なってくる。つまり磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅変化を検出することによって、あるデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位、すなわち位置ずれを検出することができるのである。
【００７５】
したがって図１４の構成においても、図１３の構成と同様に、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う再生出力振幅変化は、再生トラック幅損失Ｌｗおよび再生アジマス損失Ｌθの両方に起因して生じるので、図５に示した再生トラック幅損失Ｌｗにのみ起因する構成に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号を得ることができる。
【００７６】
さらに、図１４の構成は図１３の構成とも異なる構成を有している。それは図１４の構成では、バースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにおける磁化ビットパターンを、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成しているという点である。このような構成を採用することにより、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位するのに伴って、再生ギャップに対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域間の位相、あるいは複数配置された磁化遷移領域に対して相互間の位相が変化する。このため図１４の構成においては、磁気ディスク径方向変位に伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出してトラッキング制御を行う手段をさらに備えることができる。すなわち図１３の構成と同様にダイナミックレンジの大きな再生信号振幅検出によるトラッキング制御と、上記した磁化遷移領域間の位相検出によるトラッキング制御とを適宜併用または選択使用することにより、図１３の構成や特許文献２の方法と比較しても、トラッキング性能をさらに向上することが可能となる。したがって図１４の構成においても、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域において必要な磁気ヘッドの位置検出精度を実現することが可能となり、十分なトラッキング性能を得ることができる。
【００７７】
図１４の構成も、図１３の構成と同様に、一般にハードディスク装置に搭載される磁気ヘッドを用いては記録することができず、マスター情報担体を用いた磁気転写記録であるからこそ、実現可能なものである。また図１４においても図１３の構成と同様に、このような磁気ヘッドでは記録できない信号パターンをも記録可能であるという磁気転写記録の特徴を活かして、クロック信号９およびアドレス情報信号８部分において記録トラック間にガードバンドを設けず、磁化遷移領域がハードディスクの径方向に複数の記録トラックを連続的に横断する構成を採用している。このように、ガードバンドを設けず磁化遷移領域が複数の記録トラックを連続的に横断する信号も、有限長の記録トラック幅を有する磁気ヘッドでは記録することができないものである。
【００７８】
なお、図１４に示す情報信号パターンは一例を示したものであり、磁気ディスクに記録される情報信号の構成、目的、用途に応じて、マスターディスク上の形状情報パターンの構成や配置等を適宜変更することが可能である。
【００７９】
例えば、図１４の構成では、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをほぼデータトラックピッチＴｐと等しく構成し、各々１データトラックピッチおきに配する構成としたが、本発明の実施の形態２の磁気記録再生装置におけるマスター情報担体の構成は上記に限られるものではない。本発明者らの実験検討によれば、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の範囲に設定した場合にも、上述したような効果が十分に得られる。この場合、記録トラック幅Ｔｗに対応して、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の間隔で配置してもよい。
【００８０】
また磁化遷移領域の湾曲形状は、円弧形状でも楕円弧形状でもよいし、その他類似の曲線形状でもよい。本発明者らの実験検討によれば、磁化遷移領域が円弧形状の場合には、その曲率がユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下の範囲で上述したような効果が十分に得られた。一方、磁化遷移領域が、磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲している場合には、楕円の再生ギャップの幅方向における径がユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、８倍以下の範囲、かつ楕円の再生ギャップの幅方向と垂直方向における径が０．０２５μm以上、２．５μm以下の範囲で効果が十分に得られた。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明によれば、磁気ヘッドの位置検出精度を向上し、高トラック密度領域においても十分なトラッキング性能を得ることができるので、ハードディスクドライブの高密度化、小型大容量化に有用である。また、ハードディスクドライブに限らず、大容量フロッピー（登録商標）ディスクドライブ等、磁気ディスクが磁気記録再生装置本体に着脱可能な可換性磁気ディスクドライブの用途にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態における情報信号の磁気転写記録方法を実施するための記録装置の概要を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態における着磁用ヘッドの構成の例を示す斜視図
【図３】図２に示した着磁用ヘッドのギャップの形状を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を模式的に示す平面図
【図５】一般的なマスター情報担体に形成される情報信号の配列パターンの構成例を模式的に示す平面図
【図６】本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態におけるハードディスクの直流消去の工程の原理を模式的に示す斜視図
【図８】図７の工程で直流消去されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図
【図９】本発明の実施の形態におけるハードディスクに情報信号を磁気転写記録している状態を示す斜視図
【図１０】図９に示す工程により情報信号が記録されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図
【図１１】図９に示す工程によりハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化の状態の詳細を模式的に説明するための断面図
【図１２】本発明の実施の形態においてハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化状態の変化を模式的に説明するための断面図
【図１３】本発明の実施の形態１におけるマスター情報担体の表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図
【図１４】本発明の実施の形態２におけるマスター情報担体の表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図
【符号の説明】
【００８３】
１ ハードディスク
１ａ 中心孔
１ｂ 情報信号記録領域
１ｃ 磁気記録層
２ マスター情報担体
２ａ 信号領域
２ｂ 磁性部
７ トラッキング用サーボ信号
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ バースト信号
８ アドレス情報信号
９ クロック信号
１０ データ領域
１１ 基体
１１ａ 基体の凹部
１１ｂ 基体の主面
１２ 強磁性薄膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスター情報担体を用いて予め所定の情報信号を記録した磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録再生装置は、小型でかつ大容量を実現するために、高記録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、既に面記録密度１００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２（１５５Ｍｂｉｔ／ｍｍ２）を超える装置が商品化されており、数年後には、面記録密度が２００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２（３１０Ｍｂｉｔ／ｍｍ２）の実用化が議論されるほどの急激な技術進歩が認められる。
【０００３】
このような高記録密度化を可能とした技術的背景としては、媒体性能、ヘッド・ディスクインターフェース性能の向上やパーシャルレスポンス等の新規な信号処理方式の出現による線記録密度の向上も大きな要因である。しかしながら昨今では、トラック密度の増加傾向が線記録密度の増加傾向を大きく上回り、面記録密度向上のための主たる要因となっている。これは、従来の誘導型磁気ヘッドに比べてはるかに再生出力性能に優れた巨大磁気抵抗効果型ヘッド（ＧＭＲヘッド）の実用化による寄与に基づく。現在、ＧＭＲヘッドの実用化により、０．５μｍ以下のトラック幅信号のＳ／Ｎ比を良好に再生することが可能となっている。今後さらなるヘッド性能の向上にともない、トラックピッチはさらに小さくなるものと予想されている。
【０００４】
さて、ヘッドがこのような狭トラックを正確に走査し、信号のＳ／Ｎ比を良好に再生するためには、ヘッドのサーボトラッキング技術が重要な役割を果たしている。サーボトラッキングを行うため、現在のハードディスクドライブでは、ディスクの１周、すなわち角度にして３６０度中において、一定の角度間隔でトラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等が記録された領域（以下、「サーボトラック領域」という）を設け、磁気ヘッドは、一定間隔でこれらサーボトラック領域の信号を再生することにより、ヘッドの位置を確認、修正しながら正確にトラック上を走査することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
上記のトラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等は、ヘッドが正確にトラック上を走査するための基準信号となるものであるため、その記録時には、正確な位置決め精度が要求される。それで、現在のハードディスクドライブでは、ディスクをドライブに組み込んだ後、専用のサーボ記録装置を用いて厳密に位置制御された磁気ヘッドにより上記トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等の信号記録が行われている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００６】
ここで、専用のサーボ記録装置を用いた磁気ヘッドによる記録方法においては、磁気ヘッドによる記録は、ヘッドと媒体との相対移動に基づく線記録である。このため、専用のサーボ記録装置を用いて磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら磁気ディスクの全面に亘って信号記録を行う方法では、非常に多くの時間を要するのに加えて、ハードディスクドライブの生産台数に応じて、非常に高価な設備である専用のサーボ記録装置を必要台数準備しなければならない。さらにサーボ記録装置を用いた信号記録はドライブ筐体を開放してクリーンルーム内で行う必要があり、多くのサーボ記録装置を設置するためには、クリーンルーム設置の設備投資も大きくなり、大幅なコスト高になる原因となっていた。このような大幅な製造コストの上昇を避けるために、マスター情報担体を用いた方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献１においては、マスター情報担体は、基体の表面に、情報信号に対応するパターン形状で強磁性材料からなる磁性部を形成したものである。特許文献１に提案されている方法は、このマスター情報担体の表面を、強磁性薄膜、または強磁性粉塗布層が形成されたシート状またはディスク状磁気記録媒体の表面に接触させる。そして、所定の外部磁界を印加することにより、マスター情報担体に形成した情報信号に対応するパターン形状の磁化パターンを磁気記録媒体に磁気転写記録している。
【０００８】
この方法においては、一方向に磁化されたマスター情報担体表面の強磁性薄膜から発生する記録磁界により、磁気記録媒体にはマスター情報担体の強磁性薄膜パターンに対応した磁化パターンが磁気転写記録されることになる。すなわち、マスター情報担体表面に、トラッキング用サーボ信号やアドレス情報信号、再生同期信号等に対応する強磁性薄膜パターンをフォトリソグラフィ技術などによって形成することにより、磁気記録媒体上にはこれらサーボトラック領域における信号を磁化情報として記録することができる。
【０００９】
これまでの専用のサーボ記録装置を用いて、磁気ヘッドにより記録する方法は、ヘッドと媒体との相対移動に基づく動的線記録であるのに対し、特許文献１に記載された方法による記録はマスター情報担体と媒体との相対移動を伴わない静的な面記録である。したがって、一括面記録であるため、サーボトラック領域の信号記録に要する時間は、従来の磁気ヘッドによる記録方法に比べて、非常に短い。また、磁気ヘッドを厳密に位置制御しながら記録を行うための高価なサーボ記録装置が不要であり、これを設置するための広大なクリーンルームも不要である。このため、信号記録における生産性が大幅に向上するとともに、生産コストも低減するという極めて有効な効果を発揮することができる。
【００１０】
また、特許文献１の方法は、形状情報を磁化情報として磁気転写記録する方法であるので、磁気ヘッドでは記録し得ない様々なパターンを記録することができる。すなわち磁気ヘッドを用いては、その磁気ヘッド固有の記録トラック幅とは異なるトラック幅を有する信号を記録することはできず、またその磁気ヘッドの記録ギャップや再生ギャップに対して傾斜した方向に磁化遷移領域を有するような磁化パターンを記録することもできない。他方、特許文献１の方法では、強磁性材料からなる形状パターンを自由に設計できるので、磁気ヘッドでは記録し得ない磁化パターンであっても、容易に記録することができる。
【００１１】
一方、これまでの方法、例えば非特許文献２に記載されているような方法においては、専用のサーボ記録装置を用いて磁気ヘッドにより記録されるトラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅（一般的には、磁気ヘッドの磁極幅で決定される記録トラック幅）を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴ってトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化を検出してトラッキング制御を行うものであるのに対して、特許文献２の方法によれば、特許文献１の方法を用いることにより、磁気ディスクに記録される種々の信号の用途に応じて磁気ヘッドでは記録し得ない磁化パターンを記録し、各信号の目的性能を向上させることが可能である。例えば、磁気ヘッドの再生ギャップに対して傾斜した方向に磁化遷移領域を有するトラッキング用サーボ信号パターンを用いることにより、磁気ディスクの半径方向変位に伴う信号の位相変化を検出してトラッキングを行うことが可能となる。上記の位相検出による方法は、従来の振幅検出を用いた方法に比べて外乱ノイズの影響を受け難く、よりトラッキング性能を向上することが可能である。
【特許文献１】特開平１０−４０５４４号公報
【特許文献２】特開平１１−１４４２１８号公報
【非特許文献１】山口：磁気ディスク装置の高精度サーボ技術、日本応用磁気学会誌、Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．３、ｐｐ７７１（１９９６）
【非特許文献２】植松、他：メカ・サーボ、ＨＤＩ技術の現状と展望、日本応用磁気学会第９３回研究会資料、９３−５、ｐｐ３５（１９９６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、近年、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域に至っては、非特許文献２に記載された従来方法や特許文献１に提案された磁気転写方法により記録した振幅検出によるトラッキング用サーボ信号、さらには特許文献２に提案された磁気転写記録方法により記録した位相検出によるトラッキング用サーボ信号の性能をもってしても、磁気ヘッドの位置検出精度が限界に達しつつあり、十分なトラッキング性能が得られない場合があることが判かった。このことはすなわち、アクセス時間などハードディスクドライブの速度に関して、記憶容量の増加に見合った性能が得られない可能性があることを示唆している。
【００１３】
上記の課題を解決するためには、トラッキング用サーボ信号の品質をさらに向上することが不可欠である。このため、非特許文献２に記載された従来のトラッキング用サーボ信号の記録方法や、特許文献１あるいは特許文献２に提案された磁気転写方法には開示されない、新規なトラッキング用サーボ信号およびその記録技術が要望されている。
【００１４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、トラックピッチが０．２５μmを下回るような高密度領域においても十分な磁気ヘッドの位置検出精度を得ることができ、トラッキング精度の向上を図ることができる磁気記録再生装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的を達成するために、本発明の磁気記録再生装置は、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されており、かつ磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴うトラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有している。また、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁気ヘッドによるトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、およびトラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化によるトラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有していてもよい。
【００１６】
これらの構成により、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴ってトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化と、トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失による再生信号振幅の変化を生じ、これら両方の作用を利用して振幅検出によるトラッキング制御を行うことが可能となり、トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化のみを検出してトラッキング制御を行う従来の方法を適用した磁気記録再生装置に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号が得られる磁気記録再生装置を実現することが可能になる。
【００１７】
さらに、上述した目的を達成するために、本発明の磁気記録再生装置は、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有している。また、本発明の磁気記録再生装置は、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁気ヘッドによるトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、およびトラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化によるトラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段と磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出して、磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えた構成を有している。また、トラッキング用サーボ信号の磁気ディスクの径方向における記録トラック幅は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、４倍以下である構成、また、磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、磁気ヘッドの再生ギャップに対して円弧状に湾曲しており、その曲率半径は、ユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下である構成、また、磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、磁気ヘッドの再生ギャップに対して再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲しており、楕円の再生ギャップの幅方向における径は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、８倍以下であり、かつ楕円の再生ギャップの幅方向と垂直方向における径は、０．０２５μm以上、２．５μm以下である構成に加えて、磁気ディスクは、磁気記録再生装置本体に着脱可能な可換ディスクである構成を有することも可能である。
【００１８】
これらの構成により、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出してトラッキング制御を行う手段をさらに備えることができる。すなわち既述の再生信号振幅検出によるトラッキング制御と、位相検出によるトラッキング制御とを適宜併用または選択使用することにより、従来の方法を適用した磁気記録再生装置と比較しても、トラッキング性能をさらに向上させた磁気記録再生装置を実現することが可能になる。
【００１９】
また、上述した目的を達成するために、本発明の磁気記録再生装置の製造方法は、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンを有するマスター情報担体の表面に磁気ディスクを接触させることにより、情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置の製造方法であって、予め記録された情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成している。また、トラッキング用サーボ信号に対応する磁化ビットパターンの少なくとも一部は、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成してもよい。
【００２０】
これらの製造方法により、トラッキング用サーボ信号は、磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位することに伴ってトラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化と、トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失による再生信号振幅の変化を生じ、これら両方の作用を利用して振幅検出によるトラッキング制御を行うことが可能となる。このため、トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅が減少することによる再生信号振幅の変化のみを検出してトラッキング制御を行う従来の方法に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号を得ることが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の構成によれば、トラックピッチが０．２５μmを下回るような高密度領域においても十分な磁気ヘッドの位置検出精度を得ることができ、トラッキング性能に優れた磁気記録再生装置とその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る情報信号の磁気転写記録方法について説明する。図１は、本発明の実施の形態における情報信号の磁気転写記録方法を実施するための記録装置の概要を示す断面図である。図１において、磁気ディスクであるハードディスク１は、中心孔１ａを有するドーナツ円盤状のディスクである。ハードディスク１は、非磁性基板の表面にＣｏ等を主成分とする強磁性薄膜をスパッタリング法によって成膜することにより構成されている。
【００２４】
ハードディスク１の強磁性薄膜表面に接触するように、円盤状のマスター情報担体２が重ね合わされて配置されている。マスター情報担体２は、一般的にはハードディスク１より径が大きく、ハードディスク１に接触する側の表面に信号領域２ａが設けられている。信号領域２ａは、ハードディスク１に磁気転写記録すべき情報信号に対応した微細な配列パターン形状の強磁性薄膜で形成されている。
【００２５】
ハードディスク１は、ディスク保持体３で保持されている。ディスク保持体３の先端部にはハードディスク１を位置決め保持するチャック部３ａが設けられている。また、ディスク保持体３の内部には吸引孔３ｂが設けられており、吸引孔３ｂはハードディスク１の中心孔１ａに連通し、かつ一端が排気ダクト４に接続されている。
【００２６】
排気ダクト４の端部には排気装置５が装着されており、この排気装置５を始動させることにより、排気ダクト４、ディスク保持体３の吸引孔３ｂを通して、ハードディスク１とマスター情報担体２との間の空間が負圧状態となる。このことにより、マスター情報担体２がハードディスク１側に吸引され、マスター情報担体２にハードディスク１が位置決めされた状態で重ね合わされることになる。
【００２７】
なお、このとき、マスター情報担体２の表面には信号領域２ａを除く領域において若干の隙間溝を形成し、その隙間溝を通して、ハードディスク１とマスター情報担体２の間の空気を吸引することもできる。
【００２８】
着磁用ヘッド６は、マスター情報担体２からハードディスク１に転写記録する際に必要な外部磁界を印加するためのものである。着磁用ヘッド６から印加される磁界により、マスター情報担体２に形成された情報信号に対応した強磁性薄膜パターンが磁化され、これらから発生する漏れ磁束によってハードディスク１に強磁性薄膜パターン形状に対応した情報信号が記録される。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態における着磁用ヘッドの構成の例を示す斜視図である。図２に示した着磁用ヘッド６は、巻線６ａを具備した強磁性材料で形成された磁気コア半体６ｂと、同じく強磁性材料で形成された磁気コア半体６ｃとを対向させて、ギャップ６ｄを備えた環状の磁気回路を形成したものである。
【００３０】
巻線６ａに励磁電流を流すことによって、ギャップ６ｄには、矢印Ａで示すように磁気コア半体６ｃから磁気コア半体６ｂに向かう漏れ磁束が発生する。また、印加する電流の向きを変えることにより、ギャップ６ｄに発生する漏れ磁束の向きを変えることができる。矢印Ｂは、図２に示す向きの漏れ磁束が発生しているときに、磁気コア半体６ｂ、６ｃに発生する内部磁束の向きを示している。
【００３１】
なお、着磁用ヘッドとしては図２に示した電磁石型の他に、例えば永久磁石の両側に強磁性材料で形成された磁気コア半体を対向配置させて、ギャップを備えた環状の磁気回路を形成した構成のものを用いることもできる。
【００３２】
図３は、図２に示した着磁用ヘッド６のギャップ６ｄの形状を示す平面図である。ギャップ６ｄは、マスター情報担体２に対向する面において、ハードディスクドライブに搭載される記録再生用磁気ヘッドが磁気ディスク表面をトラッキング走査する際の軌道と同じ円弧状になっている。
【００３３】
したがって、ギャップ６ｄに発生する磁界の方向は、トラッキング走査軌道と常に垂直となり、マスター情報担体２の強磁性薄膜は、全てのトラックにおいて、記録再生用磁気ヘッドのトラッキング走査方向と垂直な方向に磁化される。すなわち、記録再生用磁気ヘッドのヘッドギャップ長方向と同じ方向に磁化されるのである。
【００３４】
次に、マスター情報担体２の構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を模式的に示す平面図である。図４に示すように、マスター情報担体２の一主面、すなわちハードディスク１の強磁性薄膜表面に接触する側の表面には、略放射状に信号領域２ａが形成されている。図５に示したのは、一般的なマスター情報担体２に形成される情報信号の配列パターンの構成例を模式的示す平面図であり、図４における信号領域２ａのＣ部の拡大図になっている。図５において、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応している。
【００３５】
一般的にマスター情報担体２の表面には、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンが形成されており、図５においてハッチングで示した部分が、強磁性材料よりなる磁性部２ｂである。マスター情報担体上の磁性部２ｂで構成された形状パターンの形状は、ハードディスク１に記録される情報信号に対応しており、ハードディスクと重なり合った状態において、形状パターンの位置は、ハードディスク上の情報信号が記録される位置に対応している。図５の構成例では、情報信号に対応する形状パターンは、トラッキング用サーボ信号７、アドレス情報信号８、クロック信号９等の各信号領域を、磁気ヘッドの相対移動方向すなわちトラック長さ方向に順次配列したものである。なお参考のため、ユーザデータが記録されるデータ領域１０のトラックを破線で示している。
【００３６】
図６は本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を示す断面図であり、図４に示したマスター情報担体２の強磁性薄膜の形成領域のヘッド移動方向すなわち情報信号のトラック長さ方向における一部を切断して示している。図６において、マスター情報担体２は、基体１１の主面１１ｂに形成された複数の凹部１１ａに、磁性部２ｂを形成する強磁性薄膜１２が埋め込まれている。基体１１は、Ｓｉ基板、ガラス基板、プラスチック基板などの非磁性材料で形成された円盤状の基体である。主面１１ｂは、ハードディスク１の表面が接触する側の表面である。また、凹部１１ａは、情報信号に対応する微細な配列パターン形状で形成されている。
【００３７】
ここで、図１に示した記録装置を用いてハードディスク１とマスター情報担体２とを均一に密着させ良好な記録特性を得るためには、強磁性薄膜１２の表面１２ａができる限り平坦で、かつ基体１１の主面１１ｂに対して、少し突出した構成とすることが好ましい。例えば、強磁性薄膜１２の基体１１の主面１１ｂに対する突出量は、マスター情報担体２の耐久性の観点から、５ｎｍから１００ｎｍの範囲とすることが好ましい。
【００３８】
強磁性薄膜１２としては、硬質磁性材料、半硬質磁性材料、軟質磁性材料のみならず、多くの種類の磁性材料を用いることができる。この場合、より良好な信号品質を得るには、比較的透磁率が大きい軟質磁性薄膜または半硬質磁性薄膜を用い、磁気転写記録時には外部磁界によってこれを励磁して一様に磁化することが好ましい。例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金などを用いることができる。
【００３９】
なお、マスター情報信号が記録される磁気ディスクの種類によらずに十分な記録磁界を発生させるためには、強磁性薄膜１２を構成する磁性材料の飽和磁束密度が大きいほどよい。特に、２０００エルステッド（１５９ｋＡ／ｍ）を超える高保磁力の磁気ディスクや磁性層の厚みの大きいフレキシブルディスクに対しては、飽和磁束密度が０．８テスラ以下になると十分な記録を行うことができない場合がある。このため、一般的には、０．８テスラ以上、好ましくは１．０テスラ以上の飽和磁束密度を有する磁性材料が用いられる。
【００４０】
また、強磁性薄膜１２の厚さは、記録される情報信号の磁化反転長や磁気ディスク磁性層の飽和磁化、保磁力、膜厚によるが、例えば磁化反転長約１μｍ、磁気ディスク磁性層の飽和磁化が５００ｅｍｕ／ｃｃ（５００ｋＡ／ｍ）、保磁力が３０００エルステッド（２３９ｋＡ／ｍ）、厚さが２０ｎｍ程度の場合では、５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度であればよい。
【００４１】
さらに、このような磁気転写記録方法において、良好な記録信号品質を得るためには、マスター情報担体を用いた磁気転写記録に先立って、ハードディスクなどの磁気ディスクを周方向に一様に直流消去しておくことが望ましい。
【００４２】
ここで、ハードディスクに記録する手順の説明に先立ち直流消去について説明する。図７は、本発明の実施の形態におけるハードディスクの直流消去の工程の原理を模式的に示す斜視図である。図８は、図７の工程で直流消去されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図である。図７に示した工程においては、着磁用ヘッド６をハードディスク１に近づけた状態で、ハードディスク１の中心軸を回転軸としてハードディスクと平行に回転させる。このことにより、図８中に矢印で示したように、ハードディスクは予め一方向に磁化（すなわち、直流消去）されることになる。
【００４３】
次に、マスター情報担体２に形成した形状パターンに対応した情報信号をハードディスクに記録する手順について説明する。図１に示したように、ハードディスク１にマスター情報担体２を位置決めして重ね合わせた状態で、排気装置５を始動させる。このことにより、ハードディスク１の中心孔１ａを通してマスター情報担体２が吸引され、マスター情報担体２の強磁性薄膜１２が形成されている面とハードディスク１とが均一に密着するように重ね合わされる。
【００４４】
図９は、本発明の実施の形態におけるハードディスクに情報信号を磁気転写記録している状態を示す斜視図である。着磁用ヘッド６により印加される磁界は、初期磁化とは逆極性となるようにしている。この状態で着磁用ヘッド６を、ディスク保持体３に保持されているハードディスク１の中心を回転中心として、マスター情報担体２と平行に回転させる。この回転を続けながら、マスター情報担体２に直流励磁磁界を印加する。このことにより、マスター情報担体２の強磁性薄膜１２が磁化され、マスター情報担体２に重ね合わせたハードディスク１の所定の情報信号記録領域１ｂに、強磁性薄膜１２による磁性部のパターン形状に対応した情報信号が記録される。図１０は、図９に示した工程により情報信号が記録されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図である。図１０に示した矢印は、ハードディスク１の情報信号記録領域１ｂの外において残留する磁化の方向を示している。
【００４５】
図１１は、図９に示す工程によりハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化の状態の詳細を模式的に説明するための断面図である。図１１に示したように、マスター情報担体２をハードディスク１に密着させた状態で、マスター情報担体２に外部から磁界を印加して強磁性薄膜１２を磁化する。このことにより、ハードディスク１の強磁性薄膜からなる磁気記録層１ｃに情報信号が記録されることになる。
【００４６】
すなわち、非磁性の基体１１に所定のパターン形状で強磁性薄膜１２を形成して構成したマスター情報担体２を用いることにより、ディジタル情報信号を磁気記録媒体であるハードディスク１に磁気的に転写記録することができる。
【００４７】
図１２は本発明の実施の形態においてハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化状態の変化を模式的に説明するための断面図である。ここでは、図７から図１０に示した磁気転写記録の一連の過程について、図１１と同様の模式的な断面図を用いて、再度、詳しく説明している。図１２（ａ）はハードディスク１の直流消去過程を示し、図１２（ｂ）はマスター情報担体２を用いた情報信号の磁気転写記録過程を示し、図１２（ｃ）は情報信号の磁気転写記録後のハードディスク１の残留磁化状態を示している。各過程を示す図はそれぞれ、ヘッド移動方向すなわち情報信号のトラック長さ方向における断面が示されている。磁気記録媒体がハードディスクである場合、情報信号のトラック長さ方向は、ディスク円周方向に一致する。
【００４８】
図１２（ａ）に示したように、ハードディスク上の磁気記録層１ｃはマスター情報担体を用いた情報信号の磁気転写記録に先立って直流消去磁界１３により、一定方向の直流消去磁化１４を有するよう一様に直流消去される。次に、図１２（ｂ）に示したように、情報信号に対応する配列パターン形状で強磁性薄膜１２が形成されたマスター情報担体２の表面をハードディスク上の磁気記録層１ｃの表面に密着させ、直流励磁磁界１５によって強磁性薄膜１２を励磁する。この際、直流励磁磁界１５の極性は、直流消去磁界１３とは逆極性とする。これにより、隣接する強磁性薄膜１２間の部分においてのみ、漏れ磁束１６によりハードディスク１上の磁化１４が反転される。この結果、マスター情報担体２を取り除いた後、ハードディスク１上には、マスター情報担体２上に形成された強磁性薄膜１２の配列パターン形状に対応する磁化１４のパターンを記録することができる。
【００４９】
さて、以上のような手順によってサーボトラック領域に信号が記録されたハードディスク１は、ハードディスクドライブの筐体内に搭載され、予めトラッキング制御可能な信号を備えた磁気記録媒体として、そのまま使用される。上述した構成に加えて、必要に応じて磁気ヘッドを用いて新たにサーボ信号などの情報信号を追記する構成としてももちろんよい。
【００５０】
引き続き、記録されたトラッキング用サーボ信号を用いて、ハードディスクドライブ内において磁気ヘッドのトラッキング制御を行う方法について、図５に示した一般的なマスター情報担体に形成される情報信号の配列パターンの例を今一度参照して、以下に説明する。
【００５１】
図５は、マスター情報担体の表面に形成される磁性部２ｂの形状パターンの構成例を示した平面図であるが、既述の手順によって磁化情報としてハードディスクに記録される情報信号パターンは、磁性部２ｂの形状パターンに対応するものである。したがって図５は、マスター情報担体の表面の形状パターンを示すものであると同時に、ハードディスクに情報信号として記録される磁化ビットパターンを示すものと理解して差し支えない。図５は、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応しているが、ハッチング部分とその他の部分とで周方向において逆極性の磁化が残留するよう信号が記録されており、その境界が磁化遷移領域である。ハードディスクドライブに搭載され、情報信号を再生する磁気ヘッドの再生ギャップは、磁化ビットパターンの磁化遷移領域に平行となるように構成される。すなわち図５に示す領域では、再生ギャップの幅方向は、記録トラック幅方向（図５の横方向）に一致する。
【００５２】
図５に示す情報信号パターンのうち、トラッキング用サーボ信号７は、記録トラック幅Ｔｗを有し、ハードディスクの径方向に互いにシフトして位置する４種類のバースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成されている。バースト信号７ａ、７ｂは、１データトラックピッチＴｐおきにデータトラックの延長上に配置されており、７ａ、７ｂは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。またバースト信号７ｃ、７ｄは、１データトラックピッチおきにデータトラックの延長上から半データトラックピッチずつずれて隣接データトラック間に配置されており、７ｃ、７ｄは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。
【００５３】
上記のような情報信号パターンを磁気ヘッドを用いて再生すると、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に応じた再生トラック幅損失Ｌｗを生じ、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅が各々異なってくる。つまり磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅変化を検出することによって、あるデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位、すなわち位置ずれを検出することができるのである。
【００５４】
簡単のため、磁気ヘッドの再生エレメントの幅がトラッキング用サーボ信号の記録トラック幅Ｔｗと同じであるとすると、データトラック中心を移動する磁気ヘッドはトラッキング用サーボ信号７ａまたは７ｂのいずれかをフルトラック幅Ｔｗで再生することができる。一方、磁気ヘッドの位置が記録トラック幅中心からずれて再生トラック幅がＷとなった場合、下記の（式１）で表される再生トラック幅損失Ｌｗを生じ、Ｌｗ分だけ再生出力振幅が低下する。このとき、磁気ヘッドの位置は、記録トラック幅中心から（Ｔｗ−Ｗ）だけ変位していることになる。
【００５５】
【数１】
【００５６】
例えば、あるデータトラック中心を移動する磁気ヘッドはトラッキング用サーボ信号７ａをフルトラック幅の１Ｔｗ再生した後、７ｂを０Ｔｗ、７ｃを０．５Ｔｗ、７ｄを０．５Ｔｗの再生トラック幅で再生し、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅比は、1：０：０．５：０．５となる。一方、磁気ヘッドの位置が記録トラック幅中心からずれると、（式１）で表される再生トラック幅損失Ｌｗを生じ、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅比が変化する。具体的には、７ａと７ｂの再生出力振幅、および７ｃと７ｄの再生出力振幅を比較することで、（式１）からデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位（Ｔｗ−Ｗ）を求めることができるのである。図５を参照して以上に述べたような再生トラック幅損失を利用した再生出力振幅検出によるトラッキング制御は、背景技術の説明で述べた特許文献１に示された方法に限らず、非特許文献１および非特許文献２として例を挙げたこれまでの方法においても一般的に用いられている方法である。
【００５７】
しかしながら既に解決すべき課題において述べたように、近年では、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域に至り、このような再生出力振幅検出によるトラッキング用サーボ信号の性能をもってしては、磁気ヘッドの位置検出精度が限界に達しつつあり、十分なトラッキング性能が得られない場合があることが判かってきた。
【００５８】
このために、本発明の実施の形態１におけるマスター情報担体は、一構成例として、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンが図１３に示すような構成で形成されている。
【００５９】
図１３は、本発明の実施の形態１におけるマスター情報担体表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図であるが、既述の手順によって磁化情報としてハードディスクに記録される情報信号パターンは、磁性部２ｂの形状パターンに対応するものである。したがって図１３は、マスター情報担体の表面の形状パターンを示すものであると同時に、ハードディスクに情報信号として記録される磁化ビットパターンを示すものと理解して差し支えない。図１３は、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応しているが、ハッチング部分とその他の部分とで周方向において逆極性の磁化が残留するよう信号が記録されており、その境界が磁化遷移領域である。ハードディスクドライブに搭載され、情報信号を再生する磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向は、図１３に示す領域では、記録トラック幅方向、すなわち図１３の横方向に一致するよう構成される。
【００６０】
図１３に示す情報信号パターンおいて、図５と同様に、トラッキング用サーボ信号７は、記録トラック幅Ｔｗを有し、ハードディスクの径方向に互いにシフトして位置する４種類のバースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成されている。バースト信号７ａ、７ｂは、１データトラックピッチＴｐおきにデータトラックの延長上に配置されており、７ａ、７ｂは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。またバースト信号７ｃ、７ｄは、１データトラックピッチおきにデータトラックの延長上から半データトラックピッチずつずれて隣接データトラック間に配置されており、７ｃ、７ｄは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。
【００６１】
一方、一般的なマスター情報担体に形成される情報信号の配列パターンの例を示す図５の構成と異なる点は、バースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにおけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されている点である。すなわち、各バースト信号のトラック幅方向中心においては、磁化遷移領域は再生ギャップに平行であって、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θは０度である。一方、トラック幅方向中心からの変位に伴って、磁化遷移領域が湾曲し、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θが大きくなるよう構成されている。
【００６２】
上記のような情報信号パターンを磁気ヘッドを用いて再生すると、先に述べた再生トラック幅損失Ｌｗとともに、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に応じた再生アジマス損失Ｌθを生じ、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅が各々異なってくる。つまり磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅変化を検出することによって、あるデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位、すなわち位置ずれを検出することができるのである。
【００６３】
磁気ヘッドによる再生トラック幅をＷ、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θ、再生信号波長をλとすると、再生アジマス損失Ｌθは、下記の（式２）で表される。図１３の構成では磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θがトラック幅方向中心からの変位に伴って大きくなるよう構成されているので、実際のＬθは、微小トラック幅領域ΔＷにおける再生アジマス損失をトラック幅Ｗに渡って積分することにより得られることになる。
【００６４】
【数２】
【００６５】
この際、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う再生出力振幅変化は、再生トラック幅損失Ｌｗおよび再生アジマス損失Ｌθの両方に起因して生じるので、図５に示した再生トラック幅損失Ｌｗにのみ起因する構成に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号を得ることができる。その結果、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域においても、必要な磁気ヘッドの位置検出精度を実現することが可能となり、十分なトラッキング性能を得ることができる。
【００６６】
ところで、一般にハードディスク装置に搭載される磁気ヘッドは、その磁気ヘッド固有の記録トラック幅に渡って平行記録ギャップを有しているので、このような湾曲した磁化遷移領域を有するサーボ信号パターンを記録することができない。すなわち、図１３の構成は、マスター情報担体を用いた磁気転写記録であるからこそ、実現可能なものである。また図１３においては、このような磁気ヘッドでは記録できない信号パターンをも記録可能であるという磁気転写記録の特徴を活かして、クロック信号９およびアドレス情報信号８部分において記録トラック間にガードバンドを設けず、磁化遷移領域がハードディスクの径方向に複数の記録トラックを連続的に横断する構成を採用している。このように、ガードバンドを設けず磁化遷移領域が複数の記録トラックを連続的に横断する信号も、有限長の記録トラック幅を有する磁気ヘッドでは記録することができないものである。
【００６７】
なお、図１３に示す情報信号パターンは一例を示したものであり、磁気ディスクに記録される情報信号の構成、目的、用途に応じて、マスターディスク上の形状情報パターンの構成や配置等を適宜変更することが可能である。
【００６８】
例えば、図１３の構成では、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをほぼデータトラックピッチＴｐと等しく構成し、各々１データトラックピッチおきに配する構成としたが、本発明の実施の形態１の磁気記録再生装置におけるマスター情報担体の構成は上記に限られるものではない。本発明者らの実験検討によれば、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の範囲に設定した場合にも、上述したような効果が十分に得られる。この場合、記録トラック幅Ｔｗに対応して、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の間隔で配置してもよい。
【００６９】
また磁化遷移領域の湾曲形状は、円弧形状でも楕円弧形状でもよいし、その他類似の曲線形状でもよい。本発明者らの実験検討によれば、磁化遷移領域が円弧形状の場合には、その曲率がユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下の範囲で上述したような効果が十分に得られた。一方、磁化遷移領域が、磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲している場合には、楕円の再生ギャップの幅方向における径がユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、８倍以下の範囲、かつ楕円の再生ギャップの幅方向と垂直方向における径が０．０２５μm以上、２．５μm以下の範囲で効果が十分に得られた。
【００７０】
（実施の形態２）
続いて、本発明の別の実施の形態２の磁気記録再生装置におけるマスター情報担体について説明する。本発明の実施の形態２において、図１〜図４、および図６〜図１２に関わる構成は、実施の形態１の例と同じであるので、重複を避けるため、ここでは説明を省略し、マスター情報担体上の情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンに関わる特徴について述べる。本発明の実施の形態２におけるマスター情報担体は、一構成例として、情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンが図１４に示すような構成で形成されている。
【００７１】
図１４は、本発明の実施の形態２におけるマスター情報担体の表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図であるが、既述の手順によって磁化情報としてハードディスクに記録される情報信号パターンは、磁性部２ｂの形状パターンに対応するものである。したがって図１４は、マスター情報担体表面の形状パターンを示すものであると同時に、ハードディスクに情報信号として記録される磁化ビットパターンを示すものと理解して差し支えない。図１４は、図の横方向がハードディスクの径方向、縦方向がハードディスクの周方向に対応しているが、ハッチング部分とその他の部分とで周方向において逆極性の磁化が残留するよう信号が記録されており、その境界が磁化遷移領域である。ハードディスクドライブに搭載され、情報信号を再生する磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向は、図１４に示す領域では、記録トラック幅方向、すなわち図１４の横方向に一致するよう構成される。
【００７２】
図１４に示す情報信号パターンおいて、図５および図１３と同様に、トラッキング用サーボ信号７は、記録トラック幅Ｔｗを有し、ハードディスクの径方向に互いにシフトして位置する４種類のバースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成されている。バースト信号７ａ、７ｂは、１データトラックピッチＴｐおきにデータトラックの延長上に配置されており、７ａ、７ｂは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。またバースト信号７ｃ、７ｄは、１データトラックピッチおきにデータトラックの延長上から半データトラックピッチずつずれて隣接データトラック間に配置されており、７ｃ、７ｄは互いに１データトラックピッチずつ位置がシフトしている。
【００７３】
図１４の構成が図５の構成と異なる点は、バースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにおけるビット間の磁化遷移領域が、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成されているという点である。すなわち、各バースト信号のトラック幅方向中心においては、磁化遷移領域は、再生ギャップに平行であって、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θは０度である。一方、トラック幅方向中心からの変位に伴って、磁化遷移領域が湾曲し、磁化遷移領域と再生ギャップのなす角θが大きくなるよう構成されている。
【００７４】
上記のような情報信号パターンを磁気ヘッドにより再生すると、図１３の構成と同様に、再生トラック幅損失Ｌｗとともに磁気ヘッドのディスク半径方向変位に応じた再生アジマス損失Ｌθを生じ、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅が各々異なってくる。つまり磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの再生出力振幅変化を検出することによって、あるデータトラック中心からの磁気ヘッドの変位、すなわち位置ずれを検出することができるのである。
【００７５】
したがって図１４の構成においても、図１３の構成と同様に、磁気ヘッドのディスク半径方向変位に伴う再生出力振幅変化は、再生トラック幅損失Ｌｗおよび再生アジマス損失Ｌθの両方に起因して生じるので、図５に示した再生トラック幅損失Ｌｗにのみ起因する構成に比べて、トラッキング用サーボ信号のダイナミックレンジを大きくすることが可能となり、より信号品質に優れたトラッキング用サーボ信号を得ることができる。
【００７６】
さらに、図１４の構成は図１３の構成とも異なる構成を有している。それは図１４の構成では、バースト信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにおける磁化ビットパターンを、磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成しているという点である。このような構成を採用することにより、磁気ヘッドが磁気ディスクの径方向に変位するのに伴って、再生ギャップに対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域間の位相、あるいは複数配置された磁化遷移領域に対して相互間の位相が変化する。このため図１４の構成においては、磁気ディスク径方向変位に伴う磁化遷移領域間の位相変化を検出してトラッキング制御を行う手段をさらに備えることができる。すなわち図１３の構成と同様にダイナミックレンジの大きな再生信号振幅検出によるトラッキング制御と、上記した磁化遷移領域間の位相検出によるトラッキング制御とを適宜併用または選択使用することにより、図１３の構成や特許文献２の方法と比較しても、トラッキング性能をさらに向上することが可能となる。したがって図１４の構成においても、トラックピッチが０．２５μｍを下回る高密度領域において必要な磁気ヘッドの位置検出精度を実現することが可能となり、十分なトラッキング性能を得ることができる。
【００７７】
図１４の構成も、図１３の構成と同様に、一般にハードディスク装置に搭載される磁気ヘッドを用いては記録することができず、マスター情報担体を用いた磁気転写記録であるからこそ、実現可能なものである。また図１４においても図１３の構成と同様に、このような磁気ヘッドでは記録できない信号パターンをも記録可能であるという磁気転写記録の特徴を活かして、クロック信号９およびアドレス情報信号８部分において記録トラック間にガードバンドを設けず、磁化遷移領域がハードディスクの径方向に複数の記録トラックを連続的に横断する構成を採用している。このように、ガードバンドを設けず磁化遷移領域が複数の記録トラックを連続的に横断する信号も、有限長の記録トラック幅を有する磁気ヘッドでは記録することができないものである。
【００７８】
なお、図１４に示す情報信号パターンは一例を示したものであり、磁気ディスクに記録される情報信号の構成、目的、用途に応じて、マスターディスク上の形状情報パターンの構成や配置等を適宜変更することが可能である。
【００７９】
例えば、図１４の構成では、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをほぼデータトラックピッチＴｐと等しく構成し、各々１データトラックピッチおきに配する構成としたが、本発明の実施の形態２の磁気記録再生装置におけるマスター情報担体の構成は上記に限られるものではない。本発明者らの実験検討によれば、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの記録トラック幅ＴｗをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の範囲に設定した場合にも、上述したような効果が十分に得られる。この場合、記録トラック幅Ｔｗに対応して、トラッキング用サーボ信号７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄをユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、４倍以下の間隔で配置してもよい。
【００８０】
また磁化遷移領域の湾曲形状は、円弧形状でも楕円弧形状でもよいし、その他類似の曲線形状でもよい。本発明者らの実験検討によれば、磁化遷移領域が円弧形状の場合には、その曲率がユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下の範囲で上述したような効果が十分に得られた。一方、磁化遷移領域が、磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲している場合には、楕円の再生ギャップの幅方向における径がユーザデータトラックピッチＴｐの１／４以上、８倍以下の範囲、かつ楕円の再生ギャップの幅方向と垂直方向における径が０．０２５μm以上、２．５μm以下の範囲で効果が十分に得られた。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明によれば、磁気ヘッドの位置検出精度を向上し、高トラック密度領域においても十分なトラッキング性能を得ることができるので、ハードディスクドライブの高密度化、小型大容量化に有用である。また、ハードディスクドライブに限らず、大容量フロッピー（登録商標）ディスクドライブ等、磁気ディスクが磁気記録再生装置本体に着脱可能な可換性磁気ディスクドライブの用途にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態における情報信号の磁気転写記録方法を実施するための記録装置の概要を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態における着磁用ヘッドの構成の例を示す斜視図
【図３】図２に示した着磁用ヘッドのギャップの形状を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を模式的に示す平面図
【図５】一般的なマスター情報担体に形成される情報信号の配列パターンの構成例を模式的に示す平面図
【図６】本発明の実施の形態におけるマスター情報担体の構成の例を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態におけるハードディスクの直流消去の工程の原理を模式的に示す斜視図
【図８】図７の工程で直流消去されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図
【図９】本発明の実施の形態におけるハードディスクに情報信号を磁気転写記録している状態を示す斜視図
【図１０】図９に示す工程により情報信号が記録されたハードディスクの状態を模式的に示す斜視図
【図１１】図９に示す工程によりハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化の状態の詳細を模式的に説明するための断面図
【図１２】本発明の実施の形態においてハードディスクに情報信号を磁気転写記録する際の磁化状態の変化を模式的に説明するための断面図
【図１３】本発明の実施の形態１におけるマスター情報担体の表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図
【図１４】本発明の実施の形態２におけるマスター情報担体の表面に形成される情報信号の配列パターンの構成の例を模式的に示す平面図
【符号の説明】
【００８３】
１ ハードディスク
１ａ 中心孔
１ｂ 情報信号記録領域
１ｃ 磁気記録層
２ マスター情報担体
２ａ 信号領域
２ｂ 磁性部
７ トラッキング用サーボ信号
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ バースト信号
８ アドレス情報信号
９ クロック信号
１０ データ領域
１１ 基体
１１ａ 基体の凹部
１１ｂ 基体の主面
１２ 強磁性薄膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成され、
かつ前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記トラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記トラッキング用サーボ信号は、前記磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁気ヘッドによる前記トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、および前記トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化による前記トラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部は、前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が前記磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁化遷移領域間の位相変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項４】
情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部は、前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が前記磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、
前記トラッキング用サーボ信号は、前記磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁気ヘッドによる前記トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、および前記トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化による前記トラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段と
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁化遷移領域間の位相変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項５】
前記トラッキング用サーボ信号の前記磁気ディスクの径方向における記録トラック幅は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、４倍以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の前記磁化遷移領域は、前記磁気ヘッドの前記再生ギャップに対して円弧状に湾曲しており、その曲率半径は、ユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の前記磁化遷移領域は、前記磁気ヘッドの前記再生ギャップに対して前記再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲しており、前記楕円の前記再生ギャップの幅方向における径は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、８倍以下であり、かつ前記楕円の前記再生ギャップの幅方向と垂直方向における径は、０．０２５μm以上、２．５μm以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記磁気ディスクは、前記磁気記録再生装置本体に着脱可能な可換ディスクである請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンを有するマスター情報担体の表面に磁気ディスクを接触させることにより、前記情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された前記磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置の製造方法であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域が前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成することを特徴とする磁気記録再生装置の製造方法。
【請求項１０】
前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部は、前記磁気記録再生装置に搭載される前記磁気ヘッドの前記再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の前記磁化遷移領域が前記磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成することを特徴とする請求項９に記載の磁気記録再生装置の製造方法。
【請求項１】
情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域は、前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成され、
かつ前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記トラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記トラッキング用サーボ信号は、前記磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁気ヘッドによる前記トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、および前記トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化による前記トラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部は、前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が前記磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁化遷移領域間の位相変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項４】
情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部は、前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の磁化遷移領域が前記磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成され、
前記トラッキング用サーボ信号は、前記磁気ディスクの径方向において有限の記録トラック幅を有しており、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁気ヘッドによる前記トラッキング用サーボ信号の再生トラック幅の変化、および前記トラッキング用サーボ信号の再生アジマス損失の変化による前記トラッキング用サーボ信号の再生信号振幅の変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段と
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクの径方向に変位することに伴う前記磁化遷移領域間の位相変化を検出して、前記磁気ヘッドのトラッキング制御を行う手段
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項５】
前記トラッキング用サーボ信号の前記磁気ディスクの径方向における記録トラック幅は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、４倍以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の前記磁化遷移領域は、前記磁気ヘッドの前記再生ギャップに対して円弧状に湾曲しており、その曲率半径は、ユーザデータトラックピッチの１／８以上、４倍以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の前記磁化遷移領域は、前記磁気ヘッドの前記再生ギャップに対して前記再生ギャップの幅方向を長径または短径とする楕円弧状に湾曲しており、前記楕円の前記再生ギャップの幅方向における径は、ユーザデータトラックピッチの１／４以上、８倍以下であり、かつ前記楕円の前記再生ギャップの幅方向と垂直方向における径は、０．０２５μm以上、２．５μm以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記磁気ディスクは、前記磁気記録再生装置本体に着脱可能な可換ディスクである請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
情報信号に対応する強磁性材料の形状パターンを有するマスター情報担体の表面に磁気ディスクを接触させることにより、前記情報信号に対応する磁化ビットパターンが予め記録された前記磁気ディスクを搭載する磁気記録再生装置の製造方法であって、
予め記録された前記情報信号はトラッキング用サーボ信号を含有し、前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部におけるビット間の磁化遷移領域が前記磁気記録再生装置に搭載される磁気ヘッドの再生ギャップに対して湾曲するように構成することを特徴とする磁気記録再生装置の製造方法。
【請求項１０】
前記トラッキング用サーボ信号に対応する前記磁化ビットパターンの少なくとも一部は、前記磁気記録再生装置に搭載される前記磁気ヘッドの前記再生ギャップの幅方向に対して互いに逆方向に湾曲する一対の前記磁化遷移領域が前記磁気ディスクの周方向に複数配置されるよう構成することを特徴とする請求項９に記載の磁気記録再生装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−２４４６０２（Ｐ２００６−２４４６０２Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５８５４０（Ｐ２００５−５８５４０）
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３日（２００５．３．３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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