(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体の表面に、強磁性薄膜よりなり、情報信号に対応する凹凸形状パターンが形成された領域と、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域とが、所定の角度間隔で交互に配置されたマスター情報担体を用いて、強磁性層を有する磁気記録媒体に前記マスター情報担体の情報信号を記録するマスター情報磁気記録装置であって、
前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分に貫通孔が設けられたマスター情報担体を用いるように構成され、
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の貫通孔を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させるように構成された密着手段と、
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うための手段と、
前記マスター情報担体の凸部表面に形成された強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加手段とを備えているマスター情報磁気記録装置。
【請求項２】
基体の表面に、強磁性薄膜よりなり、情報信号に対応する凹凸形状パターンが形成された領域と、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域とが、所定の角度間隔で交互に配置されたマスター情報担体を用いて、強磁性層を有する磁気記録媒体に前記マスター情報担体の情報信号を記録するマスター情報磁気記録装置であって、
前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分の表面高さを前記凹凸形状パターンが形成された領域の表面高さよりも低くしたマスター情報担体を用いるように構成され、
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の凹凸形状が形成されていない領域と前記磁気記録媒体との間の空隙を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させるように構成された密着手段と、
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うための手段と、
前記マスター情報担体の凸部表面に形成された強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加手段とを備えているマスター情報磁気記録装置。
【請求項３】
前記密着手段が、前記マスター情報担体および前記磁気記録媒体を挟み付ける一対のフランジと、前記一対のフランジの周部を互いに締め付ける手段とを備えている請求項１または２に記載のマスター情報磁気記録装置。
【請求項４】
前記一対のフランジと前記マスター情報担体および前記磁気記録媒体との間の少なくとも一方に介装された弾性部材をさらに備えている請求項３記載のマスター情報磁気記録装置。
【請求項５】
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うための手段として、前記マスター情報担体に、マーカーが配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のマスター情報磁気記録装置。
【請求項６】
基体の表面に、強磁性薄膜よりなり、情報信号に対応する凹凸形状パターンが形成された領域と、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域とが、所定の角度間隔で交互に配置されたマスター情報担体を用いて、強磁性層を有する磁気記録媒体に前記マスター情報担体の情報信号を記録する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分に貫通孔が設けられたマスター情報担体を用い、
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記マスター情報担体と前記磁気記録体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の貫通孔を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させる密着工程と、
前記マスター情報担体の強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加工程とを有する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
基体の表面に、強磁性薄膜よりなり、情報信号に対応する凹凸形状パターンが形成された領域と、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域とが、所定の角度間隔で交互に配置されたマスター情報担体を用いて、強磁性層を有する磁気記録媒体に前記マスター情報担体の情報信号を記録する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分の表面高さを、前記凹凸形状パターンが形成された領域の表面高さよりも低くしたマスター情報担体を用い、
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンが形成されていない領域と前記磁気記録媒体との間の空隙を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させる密着工程と、
前記マスター情報担体の強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加工程とを有する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記密着工程において、前記マスター情報担体および前記磁気記録媒体を一対のフランジで挟み付け、前記一対のフランジの周部を互いに締め付けることを特徴とする請求項６または７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記位置合わせ工程において、前記マスター情報担体に配置されたマーカを用いて、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うことを特徴とする請求項６または７記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大容量、高記録密度の磁気記録再生装置に用いられる磁気記録媒体へ、マスター情報担体を用いて所定の情報信号を予め記録するためのマスター情報磁気記録装置、およびマスター情報担体を用いた磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型かつ大容量の磁気記録再生装置を実現するために、記録密度を高めることが益々求められている。代表的な磁気記録再生装置であるハードディスクドライブにあっては、面記録密度が１Ｇｂｉｔ／ｉｎ２（１．５５Ｍｂｉｔ／ｍｍ２）を超える装置がすでに商品化されており、数年後には面記録密度１０Ｇｂｉｔ／ｉｎ２（１５．５Ｍｂｉｔ／ｍｍ２）の装置の実用化が予測されるほど、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、媒体性能、ヘッド・ディスクインターフェース性能の向上、パーシャルレスポンス等の新規な信号処理方式の出現があり、これらによる線記録密度の向上が高記録密度化に大きく寄与してきた。しかしながら近年では、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っている。これには、従来の誘導型磁気ヘッドに比べて再生出力性能がはるかに優れている磁気抵抗素子型ヘッドの実用化が寄与している。現在、磁気抵抗素子型ヘッドを用いることにより、わずか数μｍのトラック幅で記録された信号を良好なＳＮ比で再生することができる。ヘッド性能のさらなる向上に伴い、近い将来にはトラックピッチがサブミクロン領域に達するものと予想されている。
【０００４】
このような狭トラックをヘッドが正確に走査し、良好なＳＮ比で信号を再生するためには、ヘッドのトラッキングサーボ技術が重要な役割を担う。このようなトラッキングサーボ技術に関しては、例えば、日本応用磁気学会誌、Vol. 20, No. 3, p. 771 (1996)、山口、「磁気ディスク装置の高精度サーボ技術」に詳細な内容が開示されている。この文献によれば、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360度の角度において、一定の角度間隔でトラッ キング用サーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等が記録された領域を設けている。このような情報信号を予め記録することを、プリフォーマット記録という。磁気ヘッドは、一定間隔でこれらの信号を再生することにより、ヘッドの位置を確認し、必要に応じて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。
【０００５】
上述のトラッキング用サーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック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であるので、その記録に際して、ヘッド位置決め精度が高いことが要求される。例えば、日本応用磁気学会第９３回研究会資料、93-5, p. 35 (1996)、植松他、「メカ・サーボ、ＨＤＩ技術の現状と展望」に記載された内容によれば、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磁気ヘッドを厳密に位置制御しながらプリフォーマット記録を行っている。
【０００６】
このようなサーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等のプリフォーマット記録は、近年商品化された大容量フレキシブルディスクまたはディスクカートリッジが着脱可能なリムーバブルハードディスク用媒体についても同様に、専用のサーボ記録装置を用いて行われている。
【０００７】
このような専用のサーボ記録装置を用いた磁気ヘッドによるプリフォーマット記録には、以下のような課題があった。
【０００８】
第１に、磁気ヘッドによる記録は基本的にヘッドと媒体との相対移動による線記録であるため、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記録を行う上記の方法では、プリフォーマット記録に多くの時間を要する。さらに、専用のサーボ記録装置がかなり高価である。従って、プリフォーマット記録に要するコストが高くなる。
【０００９】
この課題は、磁気記録装置のトラック密度が向上するほど深刻になる。ディスク径方向のトラック数が増加することに加えて、以下の理由によってもプリフォーマット記録に要する時間が長くなる。つまり、トラック密度が向上するほどヘッドの位置決めに高精度が要求されるため、ディスクの１周においてトラッキング用サーボ信号等の情報信号を記録するサーボ領域を設ける角度間隔を小さくしなければならない。このため高記録密度の装置ほどディスクにプリフォーマット記録すべき信号量が多くなり、多くの時間を要することになる。
【００１０】
また、磁気ディスク媒体は小径化の傾向にあるものの、依然として３．５インチや５インチの大径ディスクに対する需要も多い。ディスクの記録面積が大きいほどプリフォーマット記録すべき信号量が多くなる。このような大径ディスクのコストパフォーマンスに関しても、プリフォーマット記録に要する時間が大きく影響している。
【００１１】
従来のプリフォーマット記録における第２の課題は、ヘッド・媒体間のスペーシング、および、記録ヘッドの先端ポール形状に起因して記録磁界が広がるため、プリフォーマット記録されたトラック端部の磁化遷移が急峻性に欠けるという点である。
【００１２】
磁気ヘッドによる記録は、基本的にヘッドと媒体との相対移動による動的線記録であるため、ヘッド・媒体間のインターフェース性能の観点から、一定量のヘッド・媒体間スペーシングを設けざるを得ない。また、現在の磁気ヘッドは通常、記録と再生を別々に担う２つのエレメントを有する構造上、記録ギャップの前縁側ポール幅が記録トラック幅に相当し、後縁側ポール幅は記録トラック幅の数倍以上に大きくなっている。
【００１３】
上記の２点は、いずれも、記録トラック端部における記録磁界の広がりを生じる要因となり、結果的にプリフォーマット記録されたトラック端部の磁化遷移が急峻性に欠ける、あるいはトラック端両側に消去領域を生じるという結果を生ずる。現在のトラッキングサーボ技術では、ヘッドがトラックを外れて走査した際の再生出力の変化量に基づいてヘッドの位置検出を行っている。従って、サーボ領域間に記録されたデータ信号を再生する際のようにヘッドがトラック上を正確に走査したときのＳＮ比に優れることだけではなく、ヘッドがトラックを外れて走査したときの再生出力変化量、すなわちオフトラック特性が急峻であることが要求される。従って、上述のようにプリフォーマット記録されたトラック端部の磁化遷移が急峻性に欠けると、今後のサブミクロントラック記録における正確なトラッキングサーボ技術の実現が困難になる。
【００１４】
上記のような磁気ヘッドによるプリフォーマット記録における２つの課題を解決する手段に関しては、既に様々な技術が提案されている。
【００１５】
例えば特開昭６３−１８３６２３号公報には、第１の課題に対する解決策として、磁気転写技術を用いたトラッキングサーボ信号等の複写技術が開示されている。この磁気転写技術を用いれば、プリフォーマット記録の際の生産性が改善されることは事実である。しかしながら、この磁気転写技術は、フレキシブルディスクのように保磁力が比較的低く、面記録密度が小さい磁気ディスク媒体には有効であるが、今日のハードディスク媒体のように数百メガビットからギガビットオーダーの面記録密度を担う分解能を備えた高保磁力媒体に対して使用することは不可能である。
【００１６】
磁気転写技術においては、転写効率を確保するために、被転写ディスク保磁力の１．５倍程度の振幅の交流バイアス磁界を印加する必要がある。マスターディスクに記録されたマスター情報は磁化パターンであるので、この交流バイアス磁界によってマスター情報が消磁されないようにするためには、マスターディスクの保磁力は被転写ディスクの保磁力の３倍程度以上であることが要求される。現在の高密度ハードディスク媒体の保磁力は高面記録密度を担うために１５００〜２５００エルステッドもある。さらに将来の１０ギガビットオーダーの面記録密度を担うためには、この値は３０００〜４０００エルステッドにも達することが予想される。つまりマスターディスクには、現状において４５００〜７５００エルステッド、将来的には９０００〜１２０００エルステッドの保磁力が要求されることになる。
【００１７】
マスターディスクにおいてこのような保磁力を実現することは、磁性材料の選択の面から困難である。さらに、現在の磁気記録技術では、このような高保磁力を有するマスターディスクにマスター情報を記録することができない。従って、磁気転写技術においては、マスターディスクにおいて実現可能な保磁力値を考慮すると、必然的に被転写ディスクの保磁力に制約を受けることになる。
【００１８】
また、例えば特開平７−１５３０６０号公報には、トラッキング用サーボ信号、アドレス情報信号、再生クロック信号等に対応する凹凸形状を有するディスク媒体用基板をスタンパにより形成し、この基板上に磁性層を形成するプリエンボストディスク技術が開示されている。この技術は、前述の２つの課題の両方に対して有効な解決策となる。しかしながら、ディスク表面の凹凸形状が記録再生時のヘッドの浮上特性（あるいは接触記録の場合には媒体とのコンタクト状態）に影響を及ぼし、その結果、ヘッド・媒体インターフェース性能に問題を生じることが予想される。また、スタンパで製造される基板は基本的にプラスチック基板であるため、媒体性能の確保のために必要な磁性層成膜時の基板加熱ができず、必要な媒体ＳＮ比が確保されないという問題もある。
【００１９】
このように、プリフォーマット記録に関する前述の課題に対して、特開昭６３−１８３６２３号公報または特開平７−１５３０６０号公報に記載された技術は、媒体ＳＮ比、インターフェース性能等の他の重要な性能を犠牲にすることとなり、真に有効な解決策とはならない。
【００２０】
別のプリフォーマット記録技術が特願平８−１９１８８９号の明細書に記載されている。この記録技術では、基体の表面に情報信号に対応する凹凸形状が形成され、この凹凸形状の少なくとも凸部の表面が強磁性材料で形成されているマスター情報担体の表面を、磁気記録媒体の表面に接触させることにより、マスター情報担体表面の凹凸形状に対応する磁化パターンを磁気記録媒体に記録する。
【００２１】
マスター情報担体の凸部表面を形成する強磁性材料として好ましくは、高飽和磁束密度を有する軟質磁性膜、あるいは基体面内保磁力が４０ｋＡ／ｍ以下の硬質もしくは半硬質磁性膜を用いる。さらに好ましくは、マスター情報担体表面を磁気記録媒体表面に接触させる際に、マスター情報担体の凸部表面を形成する強磁性材料を励磁するための直流磁界、あるいは磁化パターンの記録を助成するための交流バイアス磁界を印加する。これにより、特開昭６３−１８３６２３号公報または特開平７−１５３０６０号公報に記載された技術に関して先に述べた課題をも解決することができる。
【００２２】
上記の特願平８−１９１８８９号の明細書に記載されている記録技術は、従来の専用のサーボ記録装置を用いた磁気ヘッドによるプリフォーマット記録における課題、あるいは特開昭６３−１８３６２３号公報または特開平７−１５３０６０号公報に開示された技術の課題に関して、以下のような特徴を有している。
【００２３】
特願平８−１９１８８９号の明細書に記載された記録技術では、一方向に磁化されたマスター情報担体表面の凸部の強磁性材料が発生する記録磁界により、マスター情報担体の凹凸形状に対応した磁化パターンが磁気記録媒体に記録される。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、アドレス情報信号、再生クロック信号等に対応する凹凸形状を形成することにより、これらの情報信号のプリフォーマット記録を磁気記録媒体に行うことができる。
【００２４】
この記録技術では、凹凸形状による磁気抵抗変化に起因して凸部の強磁性材料から生ずる漏れ磁界により記録が行われる。従って、その記録メカニズムは、磁気ヘッドの記録ギャップから生ずる漏れ磁界により記録を行う従来の磁気ヘッドを用いる記録と基本的には同様である。しかし、従来の磁気ヘッドによる記録がヘッドと媒体との相対移動による動的線記録であるのに対し、上記の構成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ということができる。このような特徴により、特願平８−１９１８８９号の明細書に記載された記録技術は、プリフォーマット記録に関する前述の課題に対して、以下のように有効な解決策を提供する。
【００２５】
第１に、この記録技術は面記録であるため、プリフォーマット記録に要する時間が従来の磁気ヘッドによる記録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る。従って、プリフォーマット記録に関する生産性を大幅に向上することができるとともに、生産コストを低減することができる。
【００２６】
第２に、この記録技術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記録であるため、マスター情報担体表面と磁気記録媒体表面とを密着させることにより、記録時の両者間のスペーシングを最小限にすることができる。さらに、磁気ヘッドによる記録のように、記録ヘッドのポール形状による記録磁界の広がりを生じることもない。このためプリフォーマット記録されたトラック端部の磁化遷移は、従来の磁気ヘッドによる記録に比べて優れた急峻性を有する。その結果、より正確なトラッキングが可能となる。
【００２７】
また、特願平８−１９１８８９号の明細書に記載された記録技術は、特開昭６３−１８３６２３号公報に開示された磁気転写技術や特開平７−１５３０６０号公報に開示されたプリエンボストディスク技術に関して述べたような問題を生じることはない。つまり、プリフォーマット記録される磁気記録媒体の構成や磁気特性に制約を受けることはない。
【００２８】
例えば、特開昭６３−１８３６２３号公報に開示された磁気転写技術において、磁化パターンにより記録されたマスター情報を備えるマスターディスクは、それ自体が磁気記録媒体であるために相応の磁気記録媒体分解能を必要とする。このため、マスターディスク磁性層の磁束密度および膜厚を十分に大きくすることができず、発生する転写磁界の大きさが非常に小さいものとなってしまう。またマスター情報は磁化パターンにより記録されているため、ダイビットの突き合わせ磁化による減磁を生じ、磁化遷移領域における転写磁界勾配も緩やかである。このような弱い転写磁界によっても十分な転写効率を確保するために、磁気転写技術においては、被転写ディスク保磁力の１．５倍程度もの振幅の交流バイアス磁界を印加する必要がある。結果的に前述のように、被転写ディスクの保磁力が制約を受け、記録密度の比較的低いフレキシブルディスク等にしか使用することができなかった。
【００２９】
これに対して、特願平８−１９１８８９号の明細書に記載されたマスター情報担体は、マスター情報を凹凸形状パターンとして有しており、その凹凸形状による磁気抵抗変化に起因して凸部の強磁性材料から生ずる漏れ磁界により記録を行う点が磁気ヘッドによる記録に似ている。磁気転写技術におけるマスターディスクのように磁気記録媒体としての分解能を必要としないので、マスター情報担体の凸部表面を形成する強磁性材料の磁束密度および体積を従来の磁気ヘッドと同等まで大きくすることにより、磁気ヘッドと同等の大きな記録磁界を発生することができる。これにより、通常のフレキシブルディスク、ハードディスク、さらには将来のギガビット記録を担う高保磁力媒体に至るまで、あらゆる磁気記録媒体に対して十分な記録能力を発揮することができる。
【００３０】
また、特開平７−１５３０６０号公報に開示されたプリエンボストディスク技術は、前述のようにプリフォーマット記録されるディスク媒体の基板材料と形状に制約を受けるため、媒体成膜時の基板温度に関係する媒体ＳＮ比性能およびヘッドの浮上特性（接触記録の場合は媒体とのコンタクト状態）に関してヘッド・媒体インターフェース性能を犠牲にしていた。これに対し、特願平８−１９１８８９号の明細書に記載された記録技術は、上記のようにプリフォーマット記録される磁気記録媒体の基板材料や表面形状においては何らの制約も受けない。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、特願平８−１９１８８９号の明細書に記載された記録技術は、プリフォーマット記録される磁気記録媒体の構成や磁気特性を問わずに静的な面記録を行うことができる技術を提供するものであり、媒体ＳＮ比、インターフェース性能等の他の重要性能を犠牲にすることなく、良好なプリフォーマット記録を効率的に行うことができる優れた技術である。
【００３２】
しかしながら、この記録技術を真に効果的なものとするためには、マスター情報担体と磁気記録媒体との間に均一な密着性を実現する必要がある。両者間に均一な密着性が実現されない場合は、スペーシングロスに起因して充分な記録信号強度が得られず、従って良好なＳＮ比を確保できないおそれがある。さらに、記録磁界の広がりに起因してトラック端部の磁化遷移が急峻性に欠け、充分なオフトラック特性が得られないおそれがある。
【００３３】
そこで、本発明は、マスター情報を凹凸形状パターンとして有するマスタ情報担体を用いて記録媒体に情報を静的に記録する技術において、マスター情報担体に対して磁気記録媒体を均一に密着させて、信頼性の高いプリフォーマット記録を行うことができる手段を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明によるマスター情報磁気記録装置は、基体の表面に、強磁性薄膜よりなり、情報信号に対応する凹凸形状パターンが形成された領域と、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域とが、所定の角度間隔で交互に配置されたマスター情報担体を用いて、強磁性層を有する磁気記録媒体に前記マスター情報担体の情報信号を記録するための装置である。
【００３５】
そして、本発明によるマスター情報磁気記録装置の第１の構成は、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分に貫通孔が設けられたマスター情報担体を用いるように構成され、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の貫通孔を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させるように構成された密着手段と、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うための手段と、前記マスター情報担体の凸部表面に形成された強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加手段とを備えていることを特徴とする。
【００３６】
本発明によるマスター情報磁気記録装置の第２の構成は、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分の表面高さを前記凹凸形状パターンが形成された領域の表面高さよりも低くしたマスター情報担体を用いるように構成され、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の凹凸形状が形成されていない領域と前記磁気記録媒体との間の空隙を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させるように構成されている密着手段と、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うための手段と、前記マスター情報担体の凸部表面に形成された強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加手段とを備えていることを特徴とする。
【００３７】
上記のようなマスター情報磁気記録装置を用いることにより、マスター情報担体に対して磁気記録媒体を均一に密着させることができ、信頼性の高いプリフォーマット記録を行うことができる。
【００３８】
また、前記密着手段が、前記マスター情報担体および前記磁気記録媒体を挟み付ける一対のフランジと、前記一対のフランジの周部を互いに締め付ける手段とを備えていることが好ましい。上記の排気による密着手段がこの機械的な締め付け手段をも備えることにより、マスター情報担体と磁気記録媒体とのさらに均一な密着が得られる。つまり、通常、中央部に設けられる排気ダクトによるマスター情報担体と磁気記録媒体との中央部に集中しやすい吸引力（大気圧）を補うように、周部を機械的に締め付けることにより、マスター情報担体及び磁気記録媒体の反りが抑制され両者が均一に密着する。さらに、前記一対のフランジと前記マスター情報担体および前記磁気記録媒体との間の少なくとも一方に弾性部材を介装することにより、マスター情報担体と磁気記録媒体とが一層均一に密着する。
【００３９】
また、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うための手段として、前記マスター情報担体に、マーカーが配置されていることが好ましい。
【００４０】
本発明による磁気記録媒体の製造方法は、基体の表面に、強磁性薄膜よりなり、情報信号に対応する凹凸形状パターンが形成された領域と、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域とが、所定の角度間隔で交互に配置されたマスター情報担体を用いて、強磁性層を有する磁気記録媒体に前記マスター情報担体の情報信号を記録する方法である。
【００４１】
そして、本発明による磁気記録媒体の製造方法の第１の構成は、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分に貫通孔が設けられたマスター情報担体を用い、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行う位置合わせ工程と、前記マスター情報担体と前記磁気記録体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の貫通孔を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させる密着工程と、前記マスター情報担体の強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加工程とを有することを特徴とする。
【００４２】
本発明による磁気記録媒体の製造方法の第２の構成は、前記凹凸形状パターンが形成されていない領域の少なくとも一部分の表面高さを、前記凹凸形状パターンが形成された領域の表面高さよりも低くしたマスター情報担体を用い、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行う位置合わせ工程と、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体とを接触させた状態で、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンが形成されていない領域と前記磁気記録媒体との間の空隙を排気通路として前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、前記マスター情報担体の凹凸形状パターンと前記磁気記録媒体とを密着させる密着工程と、前記マスター情報担体の強磁性薄膜を励磁するための磁界を印加する磁界印加工程とを有することを特徴とする。
【００４３】
上記のような磁気記録媒体の製造方法により、マスター情報担体に対して磁気記録媒体を均一に密着させることができ、信頼性の高いプリフォーマット記録を行うことができる。
【００４４】
また、前記密着工程において、前記マスター情報担体および前記磁気記録媒体を一対のフランジで挟み付け、前記一対のフランジの周部を互いに締め付けることが好ましい。上記の排気による密着に加えて、この機械的な締め付けをも行うことにより、マスター情報担体と磁気記録媒体とのさらに均一な密着が得られる。
【００４５】
また、前記位置合わせ工程において、前記マスター情報担体に配置されたマーカを用いて、前記マスター情報担体と前記磁気記録媒体との位置合わせを行うことが好ましい。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。
【００４７】
（実施の形態１）
図３は、マスター情報担体に形成された情報信号を磁気記録媒体に記録するための本発明による装置の第１実施形態を示す断面図である。図中、３１ａ、３１ｂはマスター情報担体、３２はハードディスク、３３は上フランジ、３４は下フランジ、３５ａ，３５ｂは永久磁石、３６ａ，３６ｂは排気装置、３７ａ，３７ｂは三方弁、３０はＯリングである。永久磁石１５ａ，１５ｂの磁化方向は紙面の裏から表への向きである。
【００４８】
マスター情報担体３１ａ，３１ｂの表面には、例えば図１に示すように、情報信号に対応した微細な凹凸形状が形成された領域１２が、所定の角度間隔で設けられている。この領域１２の一部（図１中の領域Ａ）を拡大したものを図２に示す。トラッキング用サーボ信号、クロック信号およびアドレス情報信号のそれぞれの領域がトラック長さ方向に順番に配置されている。図２においてハッチングを施してある部分が凸部であり、凸部表面はＣｏ等の強磁性材料で形成されている。
【００４９】
このような情報信号に対応した微細な凹凸形状をマスター情報担体の表面に形成する方法を以下に説明する。まず、表面粗度が細かく平坦性の良いガラス基板表面にＣｏ等で構成される強磁性薄膜をスパッタリング法により成膜する。次に、例えばフォトリソグラフィ法のようなレーザビームまたは電子ビームを用いたリソグラフィ技術を用いてレジスト膜を露光、現像した後、ドライエッチング等によって凹凸形状を形成する。あるいは基板表面にレジスト膜を形成・パターニングした後、Ｃｏ等で構成される強磁性薄膜を成膜してレジスト膜を除去する、いわゆるリフトオフ法によって凹凸形状を形成する。
【００５０】
なお凹凸形状を形成する方法はこれらに限られず、例えばレーザ、電子ビームまたはイオンビームを用いて、あるいは機械加工によって、微細な凹凸形状を直接加工してもよい。また、強磁性薄膜をガラス基板に形成する方法は、スパッタリング法に限らず、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、めっき法等、従来から行われている一般的な薄膜形成方法を用いることができる。
【００５１】
情報信号に対応した微細な凹凸形状の凸部表面と凹部底面との段差は、マスター情報が記録される磁気記録媒体の表面性およびマスター情報のビットサイズにもよるが、一般的には０．０５μｍ以上、好ましくは０．１μｍ以上とする。一実施例において、０．５μｍとした。
【００５２】
凹凸形状の凸部表面を形成する強磁性薄膜材料はＣｏに限らない。硬質磁性材料、半硬質磁性材料、軟質磁性材料を問わず、多くの種類の磁性材料を用いることができる。マスター情報が記録される磁気記録媒体の種類によらず十分な記録磁界を発生するためには磁性材料の飽和磁束密度が大きいほどよい。特に２０００エルステッドを超える高保磁力磁気ディスクや磁性層厚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が行われない場合があるので、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を用いる。
【００５３】
図１に示すように、マスター情報担体１１の情報信号に対応した凹凸形状が形成された領域１２以外の領域に貫通孔１３が設けられている。貫通孔１３は、マスター情報担体の基板がガラスの場合、超音波加工やレーザ加工、ウエットエッチング等の公知の加工方法を用いて形成することができる。貫通孔の径はできるだけ小さく、貫通孔の数はできるだけ多い方が好ましい。一実施例において、超音波加工を用いて直径１ｍｍの貫通孔を３ｍｍ四方にひとつの割合で形成した。
【００５４】
マスター情報担体に形成された情報信号を磁気記録媒体であるハードディスクに記録する際に、マスター情報パターンの中心をハードディスクの中心に合わせてから密着させる必要がある。この位置合わせを容易にするために、図１に示すように、マスター情報担体１１の内周部にマーカー１４が形成されている。マーカー１４は、情報信号に対応した凹凸形状と同時に形成される。このマスター情報担体１１の内周部に形成されたマーカー１４はハードディスクの内周を位置合わせするように形成されているが、ハードディスクの外周を位置合わせするように、マスター情報担体１１の外周部にマーカーを形成してもよい。
【００５５】
本実施形態において、マスター情報担体に形成された情報信号を磁気記録媒体であるハードディスクに記録する手順を図３、４および５を用いて説明する。本実施形態では、大気圧を利用してマスター情報担体３１ａ，３１ｂとハードディスク３２とを全面的かつ均一に密着させる。マスター情報担体３１ａ，３１ｂとハードディスク３２との間に存在する空気をマスター情報担体３１ａ，３１ｂに設けられた貫通孔３９を通して排気することにより、ハードディスク３２がマスター情報担体３１ａ，３１ｂに押し付けられ、マスター情報担体３１ａ，３１ｂに形成された凹凸形状パターンの凸部表面とハードディスク３２とが密着する。この後、永久磁石３５ａ，３５ｂを用いて、マスター情報担体３１ａ，３１ｂに形成された凹凸形状パターンの凸部表面の強磁性薄膜を磁化させることにより、凹凸形状に対応した情報信号をハードディスク３２に記録する。以下に手順を詳しく述べる。
【００５６】
まず、図５に示すように、永久磁石５２を用いてハードディスク３２を円周方向に沿って矢印５１の方向に予め磁化させておく。なお、永久磁石に代えて電磁石を用いてもよい。次に図３に示すように、下フランジ３４の溝にＯリング３０を装着し、この上にマスター情報担体３１ｂおよびハードディスク３２を重ねる。この際、前述のようにマスター情報パターンの中心とハードディスク３２の中心とを合わせるためのマーカー（図１の１４）がマスター情報担体３１ｂに設けてあるので、このマーカーをハードディスク３２の内周に合わせる。さらにハードディスク３２の上にマスター情報担体３１ａ，そしてＯリング３０を溝に装着した上フランジ３３を重ねる。この際も上記と同様に、マスター情報担体３１ａの内周部に設けられたマーカーをハードディスク３２の内周に合わせる。
【００５７】
上側の三方弁３７ａを操作して排気装置３６ａにより、上フランジ３３とマスター情報担体３１ａとの間の空気を吸引する。下側の三方弁３７ｂは、下フランジ３４とマスター情報担体３１ｂとの空間が大気圧になるように切り替えておく。マスター情報担体３１ａとハードディスク３２との間の空気がマスター情報担体３１ａに設けられた貫通孔３９を通して排気されることにより、ハードディスク３２はマスター情報担体３１ａに押し付けられ、両者が全面的に密着する。次に図４（ａ）に示すように、永久磁石３５ａを上フランジに平行に、かつ、排気ダクト３８ａを中心に回すことにより、直流励磁磁界４１ａを印加する。この操作により、マスター情報担体３１ａに形成された凹凸形状パターンの凸部表面の強磁性薄膜が磁化され、凹凸形状に対応した情報信号がハードディスク３２に記録される。前述したように、ハードディスク３２は予め永久磁石等を用いて円周方向に沿って初期磁化させておくが、この初期磁化方向と、情報信号を記録する際に永久磁石３５ａにより印加する磁界の方向とは同一であっても逆であってもよい。一実施例では逆方向とした。
【００５８】
次に、下側の三方弁３７ｂを操作して排気装置３６ｂにより、下フランジ３４とマスター情報担体３１ｂとの間の空気を吸引する。上側の三方弁３７ａは、上フランジ３３とマスター情報担体３１ａとの空間が大気圧になるように切り替えておく。マスター情報担体３１ｂとハードディスク３２との間の空気がマスター情報担体３１ｂに設けられた貫通孔３９を通して排気されることにより、ハードディスク３２はマスター情報担体３１ｂに押し付けられ、両者が全面的に密着する。
【００５９】
図４（ｂ）に示すように、永久磁石３５ｂを下フランジ３４に平行に、かつ、排気ダクト３８ｂを中心に回すことにより直流励磁磁界４１ｂを印加する。この操作により、マスター情報担体３１ｂに形成された凹凸形状パターンの凸部表面の強磁性薄膜が磁化されて、凹凸形状に対応した情報信号がハードディスク３２に記録される。一実施例では、ハードディスク３２の初期磁化方向と、情報信号を記録する際に永久磁石３５ｂにより印加する磁界の方向とを逆にした。
【００６０】
以上の手順により、ハードディスク３２の両面に短時間でプリフォーマット記録を行うことができる。マスター情報担体に形成された凹凸形状パターンの凸部表面の強磁性薄膜を磁化するのに永久磁石を用いる代わりに、電磁石を用いてもよい。また、永久磁石とマスター情報担体との間に上フランジ３３または下フランジ３４が介在している状態でマスター情報担体表面の強磁性薄膜を磁化することになるので、上フランジ３３および下フランジ３４の材質は黄銅鋼等の非磁性材であることが好ましい。
【００６１】
本実施形態において、磁気記録媒体がハードディスクでなくフレキシブルディスクである場合、マスター情報担体に設けた貫通孔が大きいとフレキシブルディスクが貫通孔に吸い込まれて変形し、プリフォーマット記録が正確な場所に行われなかったり、記録されるべき信号が欠落することになる。従って、前述したように貫通孔の大きさはできるだけ小さく、かつ、できるだけ多くの貫通孔を設けることが好ましい。このようにすることにより、ハードディスクだけでなくフレキシブルディスクにも信頼性の高いプリフォーマット記録を行うことができる。また、本実施形態は、磁気記録媒体の両側にマスター情報担体を配置するので、磁気記録媒体の両面に短時間で効率良くプリフォーマット記録を行うことができ、生産性の向上に寄与し得る。
【００６２】
（実施の形態２）
図７は、マスター情報担体に形成された情報信号を磁気記録媒体に記録するための本発明による装置の第２実施形態を示す断面図である。図中、７１はマスター情報担体、７２はハードディスク、７３は上フランジ、７４は下フランジ、７５は永久磁石、７０は弾性板である。また７６は排気装置、７７は三方弁、７８は排気ダクト、７９は上フランジ７３と下フランジ７４を固定するためのボルトである。
【００６３】
マスター情報担体７１の表面には、例えば図６（ａ）に示すように、情報信号に対応した微細な凹凸形状が形成された領域６２が所定の角度間隔で設けられている。この領域に記録される情報信号の具体例は、第１実施形態と同様に図２に示されている。このような凹凸形状は、第１実施形態で説明したように、表面粗度が細かく平坦性の良いガラス基板表面にＣｏ等で構成される強磁性薄膜をスパッタリング法により成膜した後、例えばフォトリソグラフィ法のようなレーザビームまたは電子ビームを用いたリソグラフィ技術を用いてレジスト膜を露光、現像した後ドライエッチング等によって形成される。
【００６４】
図６に示すように、本実施形態では、マスター情報担体６１の情報信号に対応した凹凸形状が形成されている領域６２および外周部（図６（ａ）の白ヌキ部分）の表面高さに比べて、他の領域６３（図６（ａ）のハッチング部分）の表面高さを低くしてある。以下、この領域６３を凹部領域という。図６（ｂ）は、図６（ａ）における円周方向の一点鎖線Ａ−Ａに沿う断面を示している。領域６２上には、例えば図２に示すような情報信号に対応した凹凸形状が形成されている。この凹凸形状を前述のようにして形成した後、凹部領域６３を機械加工、超音波加工、レーザ加工等の公知の加工方法を用いて形成する。凹凸形状が形成された領域６２と凹部領域６３との段差は、マスター情報担体６１の基板の厚さにもよるが数１０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上とする。
【００６５】
マスター情報担体６１に形成された情報信号を磁気記録媒体であるハードディスクに記録する際に、マスター情報パターンの中心をハードディスクの中心に合わせて密着させる必要がある。本実施形態のマスター情報担体６１内周部にも第１実施形態と同様に、図６に示すようなマーカー６４が形成され、これによってハードディスクの内周が位置合わせされる。この場合も、マーカーの形成位置はマスター情報担体６１内周部に限らず、ハードディスクの外周を位置合わせするように、マスター情報担体６１の外周部にマーカーを形成してもよい。
【００６６】
本実施形態において、マスター情報担体に形成された情報信号を磁気記録媒体であるハードディスクに記録する手順を図７および８を用いて説明する。本実施形態では、マスター情報担体７１の情報信号に対応した凹凸形状が形成されている領域とハードディスク７２とを大気圧を利用して均一に密着させ、さらにマスター情報担体７１とハードディスク７２とを機械的に圧接させる。情報信号に対応した凹凸形状が形成されていない凹部領域の表面高さを、凹凸形状が形成されている領域の表面高さよりも低くしておくことによって、マスター情報担体７１とハードディスク７２との間に空隙ができる。この空隙の空気を排気することによって、マスター情報担体７１の情報信号に対応した凹凸形状が形成されている領域とハードディスク７２とが密着する。この後、永久磁石７５を用いて、マスター情報担体に形成された凹凸形状パターンの凸部表面の強磁性薄膜を磁化させることにより、凹凸形状に対応した情報信号をハードディスク７２に記録する。以下に手順を詳しく述べる。
【００６７】
まず、図５に示すように、永久磁石５２を用いてハードディスク７２を円周方向に沿って矢印５１の方向に予め磁化させておく。次に、図７に示すように、下フランジ７４に弾性板７０、ハードディスク７２、マスター情報担体７１を順番に重ねる。弾性板７０の中央にはハードディスク７２と同程度の大きさの貫通孔が形成されている。マスター情報担体７１をハードディスク７２に重ねる際は、前述のマーカー（図６の６４）をハードディスク７２の内周に合わせる。最後にマスター情報担体７１上に弾性板７０および上フランジ７３を重ねる。弾性板７０には、シリコンゴム等の弾性を有する種々の材料を用いることができる。
【００６８】
三方弁７７を操作して、マスター情報担体７１の情報信号に対応した凹凸形状が形成されていない凹部領域と、ハードディスク７２との間の空気を排気装置７６により排気する。これによって情報信号に対応した凹凸形状が形成されている領域とハードディスク７２とが密着する。本実施形態では排気ダクト７８を装置の中央に配置してあるため、マスター情報担体７１の中央での排気コンダクタンスが大きい。従って、ハードディスク７２の中央孔からの排気による負圧がマスター情報担体７１の中央部に大きく作用する一方、外周部にはあまり強く作用せず、その結果、マスター情報担体７１の外周部とハードディスクとの密着性が悪くなる可能性がある。
【００６９】
そこで、本実施形態では、上フランジ７３とマスター情報担体７１との間、および、下フランジ７４とハードディスク７２との間に弾性板７０をそれぞれ設け、さらに上フランジ７３と下フランジ７４とをボルト７９を用いて接続している。そして、ボルト７９の締め付けトルクを調整することにより、マスター情報担体７１とハードディスク７２とが適切に圧接されるようにしている。このようにして、マスター情報担体７１の情報信号に対応した凹凸形状が形成されている領域とハードディスク７２とが均一に密着する。
【００７０】
最後に図８に示すように、永久磁石７５を上フランジ７３に平行に、かつ円周方向に沿って回すことにより、直流励磁磁界８１を印加する。この操作により、マスター情報担体７１に形成された情報信号に対応した凹凸形状の凸部表面の強磁性薄膜が磁化され、凹凸形状に対応した情報信号がハードディスク７２に記録される。前述のように、ハードディスク７２はあらかじめ永久磁石等を用いて円周方向に初期磁化させておくが、この初期磁化方向と、情報信号を記録する際に永久磁石７５により印加する磁界の方向とは同一であっても逆であってもよい。一実施例では逆方向とした。なお、第１実施形態でも述べたように、永久磁石とマスター情報担体との間に上フランジ７３が介在している状態でマスター情報担体表面の強磁性薄膜を磁化することになるので、上フランジ７３の材質は黄銅鋼等の非磁性材料であることが好ましい。
【００７１】
上述のように、本実施形態ではマスター情報担体の情報信号に対応した凹凸形状が形成されていない領域の表面高さを、凹凸形状が形成されている領域の表面高さよりも低くすることにより、マスター情報担体とハードディスクとの間に空隙をつくる。そして、この空隙の空気を排気することによって凹凸形状が形成されている領域をハードディスクと密着させる。さらに、マスター情報担体とハードディスクを機械的に圧接させる手段を設けることによって、信頼性の一層高いプリフォーマット記録を可能にしている。
【００７２】
【発明の効果】
本発明のマスター情報磁気記録装置によれば、マスター情報担体と磁気記録媒体とを位置合わせするする手段、及び密着させる手段を有することにより、マスター情報担体と磁気記録媒体とを均一に密着させ、信頼性の高いプリフォーマット記録を実現することができる。
【００７３】
また、凹凸形状が形成されていない領域の少なくとも一部分に貫通孔が設けられたマスター情報担体を用い、その貫通孔からマスター情報担体と磁気記録媒体との間に存在する空気を排気することにより、あるいは、凹凸形状が形成されていない領域の少なくとも一部分の表面高さを凹凸形状が形成された領域の表面高さよりも低くしたマスター情報担体を用い、凹凸形状が形成されていない領域と磁気記録媒体との間に存在する気体を排気することにより、マスター情報担体と磁気記録媒体とを均一に密着させる効果を更に高めて、より信頼性の高いプリフォーマット記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るマスター情報担体の構造を模式的に示す平面図
【図２】図１のＡ部拡大図であり、マスター情報担体の表面に形成された情報信号に対応した凹凸形状パターンの一例を示す
【図３】図１のマスター情報担体の情報信号を磁気記録媒体に記録するマスター情報磁気記録装置の構成を示す図
【図４】図３のマスター情報磁気記録装置を用いてマスター情報担体の情報信号を磁気記録媒体に記録する方法を示す図
【図５】磁気記録媒体を予め初期磁化する方法の一例を示す図
【図６】本発明の第２実施形態に係るマスター情報担体の平面構造および断面構造を模式的に示す図
【図７】図６のマスター情報担体の情報を磁気記録媒体に記録するマスター情報磁気記録装置の構成を示す図
【図８】図７のマスター情報磁気記録装置を用いてマスター情報担体の情報信号を磁気記録媒体に記録する方法を示す図
【符号の説明】
１１，３１ａ，３１ｂ，６１，７１  マスター情報担体
１２  ６２  情報信号に対応した凹凸形状が形成されている領域
１３，３９  貫通孔
１４，６４  ハードディスク内周位置合わせ用マーカー
３２，７２  ハードディスク
３３，７３  上フランジ
３４，７４  下フランジ
３５ａ，３５ｂ，７５  永久磁石
３６ａ，３６ｂ，７６  排気装置
３７ａ，３７ｂ，７７  三方弁
３８ａ，３８ｂ，７８  排気ダクト
３０  Ｏリング
４１ａ，４１ｂ，８１  直流励磁磁界
６３  凹部領域
７０  弾性板
７９  ボルト
【図１】
0003646990.tif 000002
【図２】
0003646990.tif 000003
【図３】
0003646990.tif 000004
【図４】
0003646990.tif 000005
【図５】
0003646990.tif 000006
【図６】
0003646990.tif 000007
【図７】
0003646990.tif 000008
【図８】
0003646990.tif 000009