JPH0495218A - 磁気ディスクおよびこれを用いた磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録情報を磁気ディスクの凹凸を有する非磁
性体基板の表面に被着された強磁性体の形状変化とした
記録する磁気ディスクおよびこれを用いた磁気ディスク
装置に関する。

従来の技術 近年、磁気ディスクの高記録密度化により、磁気ディス
ク、磁気ヘッドのスライダー面の超平坦化・超鏡面化、
磁気ヘッドの低浮上化および磁気ディスクの高保磁力化
が進められている。また磁気ディスクの１枚あたりの記
録容量の増大を図るため、従来磁気ディスクの内外周に
かかわらず同一セクター数にしていたのを外周部のセク
ター数を増やし、記録密度を増加させるというゾーンピ
ット記録方式が用いられるなど、磁気ディスク装置の記
録大容量化が図られている。

しかし、磁気ディスク装置の記録の大容量化には幾つか
の問題がある。例えば、コンタクトスタートストップ方
式を用いている磁気ディスク装置は装置停止時、磁気ヘ
ッドが磁気ディスクに吸着してしまいモーターが回転し
なくなる場合がある。ここで、コンタクトスタートスト
ップ方式とは、磁気ディスク装置の停止時には磁気ディ
スクと磁気ヘッドが接触した状態で、動作時においては
高速回転する磁気ディスクによって引き込まれた空気の
作用により磁気ヘッドが磁気ディスクとの間に一定の空
隙をもって浮上する方式であるが、磁気ディスクは磁気
ヘッドに吸着しやすく、スタート困難という障害が生じ
やすい。現状では磁気ディスクの表面粗さを制御するこ
とで磁気ヘッドの吸着を防いでいる。また磁気ディスク
の線記録密度を上げると磁化反転間隔が短くなり、その
結果磁気的干渉が増大し、高記録密度化の障害となって
いるが、現状では複雑な信号補正回路を付加することに
より磁気的干渉を防いでいる。

これらの将来の装置で用いられている磁気ディスクはア
ルミニウムまたはプラスチック材料よりなる平坦な非磁
性体基板上に平坦な磁気記録層および保護層を積層した
ものである。

次に、磁気ディスク装置の構成および動作について第４
図を参照しながら説明する。図において、磁気ディスク
１はアルミニウム非磁性体基板の両面にメツキ法あるい
はスパッタ法により強磁性体からなる磁気記録層、保護
層等の連続金属薄膜が被着されている。磁気ヘッド２は
フェライト等の軟磁性体から構成され、磁気ディスク装
置の動作中、回転する磁気ディスク１上をサブミクロン
単位の空隙をもって浮上する。他に、磁気ディスク装置
は磁気ヘッド２を磁気ディスク１の半径方向に移動させ
るアクチュエーター、磁気ヘッド２の記録再生信号を処
理する電子回路系、磁気ディスク１を回転させるモータ
ー、上記手段を具備し磁気ヘッド２および磁気ディスク
１を密封する筐体により構成される。動作中の磁気ディ
スク装置は、磁気ディスク１上で情報の記録再生が行わ
れるが、その動作は半径方向に磁気ヘッド２が移動し、
記録再生が行われるべき目的のトラックにきわめて精密
に位置決めされ情報の記録再生が行われる。ところが、
磁気ティスフ１に対する磁気がヘッド２の相対的位置決
め精度は種々の磁気ディスク装置の構成部品の機械的精
度および温度による膨張収縮のために制限が存在する。

従来、磁気ディスク装置では上記相対的位置決め精度を
よくするために、磁気ディスク１面に予め位置情報、す
なわち磁気ヘットの位置をサーボ機構によって制御する
ためのサーボ信号を記録している。高速高精度のヘッド
位置決め機構を有している大容量磁気ディスク装置では
、閉ループ制卸サーボ機構が用いられている。サーボ信
号面の磁気ヘッド２は基準トラックデータを再生し、位
置ずれ量を表す誤差信号をヘッド位置決め回路に絶えず
送り、目的トラック中央かられずかでもずれると、ただ
ちに修正される。

発明が解決しようとする課題 磁気ディスクの高記録密度化のために、磁気ディスク・
磁気ヘッドのさらなる超鏡面化・超平用仕が要求される
が、これらは吸着問題、磁気的干渉の増大という問題点
を有する。また上記従来例においては、予め磁気ディス
クに高精度でサーボ信号を記録しておく必要があり、ト
ラック密度が高くなるほど位置精度の高いサーボ信号の
記録を必要としサーボ信号の記録方法が困難となる。

従って磁気ディスクの高記録密度化も同様に困難となる
。

本発明は上記課題を解決するもので、磁気ヘッドの高精
度位置決めを可能にし、高記録密度の磁気ディスクき大
容量で信頼性の高い磁気ディスク装置を提供することを
目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、プラスチック等の
磁気ディスク基板の表面に予め磁気ヘッド移動制御のた
めのサーボ信号や情報となる微小な凹凸状の溝部を形成
し、この凹凸部を有する磁気ディスク基板上に磁気記録
層を被着するものである。

作　　　用 本発明は上記した構成により、磁気ディスクの微小な凹
凸に起因する磁気的不連続性をサーボ信号または再生専
用の情報として利用できるので、簡単な構成でトラック
密度を高めることができるものである。

実施例 本発明の一実施例の構成について第１図および対２図を
参照しながら説明する。第１図は本実施例の金属薄膜か
らなる凹凸状磁気ディスクの断面図である。図において
、３は凹凸状の非磁性体基板、４は磁気記録層、５は保
護層、６は凹凸部である。本実施例の凹凸状基板３には
ポリイミド樹脂を使用した。非磁性体基板３の形成法は
特に限定されるものではないが、本実施例においては光
デイスク技術で用いられている製造法と同様、湿式の選
択エツチングによりスタンパ金型を作成し、この金型に
ポリイミド樹脂を流し込み、凹凸の非磁性体基板３を形
成する方法を用いた。この形成方法は光デイスク製造に
用いられているものであり、量産化の実績をもつもので
ある。さらに凹凸部６も含めて非磁性体基板３上に磁気
記録層４、保護層５等をスパッタ法により被着し、その
後磁気ディスク全体にわたってＤＣイレーズを行えば、
高密度に記録された凹凸状磁気ディスクか形成される。

次に、磁気ヘッドが凹凸部６から信号を再生する過程を
第２図の磁気ディスク装置の要部断面図とともに説明す
る。第２図において、凹凸状磁気ディスクは磁気ヘッド
２によりＤＣイレーズされ一方向に磁化されている。磁
気ヘッド２の再生時では、磁気へ２が凹部あるいは凸部
においては、−様な磁束を検出しており、信号は再生さ
れない。しかしながら、凹凸部６の段差部のある境界に
おいては磁気ディスクの表面より一定の距離を保ちなが
ら浮上している磁気ヘッド２と磁気ディスクの磁気記録
層４との相対位置が急峻に変化し、磁束量が不連続に変
化するため、磁気ヘッド２は凹凸部６の境界通過時にパ
ルス性信号を発生する。以上のようにして、磁気ヘッド
２が凹凸部６の境界を通過する際には、凹凸部６の境界
に対応して信号が磁気ヘッド２に再生される。

凹凸部６からの信号をサーボ信号として利用する一実施
例について第３図を参照しながら説明する。なお磁気デ
ィスクおよび磁気ディスク装置は３．５インチ用のもの
を使用し、磁気ディスク装置のモーター回転数は３６０
０ｒｐｍとした。

第３図（ｂ）は従来の磁気ディスク装置に使用されてい
る２相ダイビツトといわれるサーボパターン、同図（Ｃ
）は（ｂ）のサーボパターンを磁気ヘッド２が再生した
ところの出力信号波形である。従来のサーボパターン（
ｂ）は４トラツクを層剤とする位置ビット７がデータ面
トラック幅の２倍で構成されて、サーボ面トラック幅は
５００μｍ、１サーボパターン長は７．５μＳである。

ｌサーボパターンは同期ビット８とＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの位
置ビット７で構成される。このサーボパターン（ｂ）に
おいて、磁気ヘッド２の位置が■のとき磁気ヘッド２か
らの出力波形は第３１ｍ　（Ｃ）のＰ−■となり、Ａ。

Ｂの出力信号の振幅を比較するとＡ＞Ｂとなる。

これは磁気ヘッド２が目的トラックの上部にずれたこと
を意味する。また磁気ヘッド２の位置が■のとき磁気ヘ
ッド２からの出力波形は同じく第３図（Ｃ）のＰ−■と
なり、Ａ、Ｂの出力信号の振幅を比較するとＡ＜Ｂとな
る。これは磁気ヘッド２が目的トラックの下部にずれた
ことを意味する。さらに磁気ヘッド２の位置が■のとき
磁気ヘッド２からの出力波形は同じくＰ−■となり、Ａ
、Ｂの出力信号の振幅を比較するとＡ＝Ｂとなる。この
場合、磁気ヘッド２が目的トラック中央に位置している
ことを意味している。すなわち、位置ビットＡ、Ｂの出
力信号を同じにするようにＭ＃を行うことで磁気ヘッド
２の位置決めが行われる。

第３図（ａ）は、同図（ｂ）に対応する本実施例の凹凸
状２相タイビツトサーボパターンである。（ａ）におい
て、斜線部は凸部、白部は凹部であり、凹凸部段差は０
．３μｍとした。また、本実施例において凹凸状磁気デ
ィスクは２種類作成した。１つは、サーボ面トラック幅
は５０μｍ、１サーボパターン長は７．５μＳで構成さ
れ、従来の磁気ディスクとの比較とした。また、他の１
つは、サーボ面トラック幅は２０μｍ、１サーボパター
ン長は５．０μｓのものであり、これは従来の磁気ディ
スク装置の２倍程度の線記録密度である。

この２種類の磁気ディスクを磁気ディスク装置において
使用したところ、上記再生過程の説明で分かるように、
従来例と同様に出力信号が得られ、位置ビットＡ、Ｂの
出力信号を同じにするように制御を行うことができ、磁
気ヘッド２の位置決めをおこなうことができた。また、
本実施例の凹凸状磁気ディスクを使用して、コンタクト
スタートストップ試験を２００００回行ったところ、全
く吸着が起こならなかった。

本実施例においては、本発明における凹凸部６の形状寸
法は、任意であって目的の面記録密度に対応する磁化反
転間隔およびトラック幅にすることができ、特に規定さ
れるものではないが、例えば光ディスクと同程度の大き
さ、すなわち０．４μｍ角程度に小さくすることも可能
である。段差の大きさも０．１μｍ程度またはこれ以上
ならば可能である。これら微小な凹凸を平らな非磁性体
基板上に設ける技術は現在の光デイスク製造工程におい
てプレス法その他の方法による光ディスクの複製量産技
術、光デイスク製造用原板の製造技術として確立してい
るものである。本実施例の磁気ディスクの最大記録密度
は光ディスクと同等であることは明らかであり、従来の
磁気ディスクの記録密度を大幅に越えることが可能であ
る。また、凹凸形状のパターンも任意であって、サーボ
信号情報として種々の方式を用いることが可能である。

たとえば、凹凸形状を磁気ディスク上の円周位置方向の
特定位置に設け、磁気ヘッドの再生信号を位置情報とし
て検出することも可能であり、これを利用することによ
りデータ面サーボ情報やゾーンピット情報として用いる
ことができる。さらに凹凸パターンを情報として利用す
ることも可能である。例えば漢字辞書用ディスクや画像
ファルイ用ディスクのように、再生専用によく利用され
る再生専用ディスクとして使用することも可能である。

他に、磁気的干渉を予め予測し、磁気的干渉を小さくす
るような凹凸状パターン形成も可能である。

上に述べたような磁気ディスクを用いて大容量の情報磁
気ディスクの固着等の障害なしに記録。

再生できる磁気ディスク装置を提供できることは以上の
説明より明らかである。

発明の効果 本発明は上記した構成により、以下に示す効果が得られ
る。

（ａ）従来、高精度な書き込み装置を要していた磁気ヘ
ッド位置制御用サーボ信号の書き詰みが不要となり、磁
気ディスク基板上に一括生産方式で実現される手段によ
りサーボ信号が記録されるので、生産容易で量産性に優
れる利点を有する。

（ｂ）　　従来以上の高密度磁気ディスク装置用サーボ
信号人磁気ディスクが作成できる。

（Ｃ）　　凹凸形状のパターンを変えることにより、再
生専用高記録密度磁気ディスクが簡単に作成できる。ま
た、磁気的干渉を排除できるので、磁気ヘッド再生出力
のＳ／Ｎが向上し、例えはエラーレートが減少するなど
の利点を有する。

ω）従来の磁気ディスクは鏡面研磨され磁気ヘッドの吸
着が大きな問題になっていたが、本発明の磁気ディスク
は凹凸形状により、従来の磁気ディスク以上に表面粗さ
を大きくすることができ、従って磁気ディスクと磁気ヘ
ッドが接触状態にあっても接触面積がきわめて小さくな
り、吸着の問題も解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例における磁気ディスクの部分断
面図、第２図は磁気ヘッドが磁気ディスクの凹凸部から
信号を再生する過程を示す要部断面図、第３図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（ｃ）は凹凸部がらの信号をサーボ信
号として利用する際のサーボパターンと信号との関係を
説明する図、第４図は従来の磁気ディスク装置の平面図
である。 ３・・・・・・非磁性体基板、４・・・・・・磁気記録
層、５・・・・・・保護層、６凹凸部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第 図 Ｃつ 城 ／ 捧養＆杜俸基叛 縞気記ｉ１屑 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に凹凸の形状を有する非磁性体基板とその非
   磁性体基板上に被着された凹凸の形状を有する磁気記録
   層とよりなる磁気ディスク。
2. （２）磁気記録層が磁気ディスク上の位置情報または再
   生専用情報またはその両者の記録層である請求項１記載
   の磁気ディスク。
3. （３）請求項１または２記載の磁気ディスクを用いた磁
   気ディスク装置