(57)【要約】【課題】  ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体を用いた場合でも、熱ゆらぎによるサーボ信号の再生出力の低下を防止し、長期にわたって安定したサーボ機能を確保する。【解決手段】  ステップ８０１で各サーボ領域の再生出力の初期値Ｖ０（ｉ、ｊ）を測定し、ステップ８０２でこれを記録する。ステップ８０３で所定時間（例えば３ヶ月）経過後、各サーボ領域の再生出力Ｖ（ｉ、ｊ）を測定する。ステップ８０６でＶ（ｉ、ｊ）とＶ０（ｉ、ｊ）の比が所定の値ｋ（＜１）よりも小さい場合、サーボ信号の再生出力が低下したと判断し、サーボ領域の再着磁を開始する（ステップ８０９〜８１６）。サーボ領域の再着磁は、例えばトラック番号ｍ、セクタ番号ｎのサーボ領域の再着磁を行う場合、トラック番号ｍ、セクタ番号ｎ−１のサーボ領域でサーボ制御をかけ、データ領域とサーボ領域を分けるギャップの検出を契機に着磁を開始し終了する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子と再生素子を備える磁気ヘッドにより記録再生を行う磁気記録再生装置が、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体のサーボ領域に記録されているサーボ信号の再生出力低下を抑えるため、サーボ領域の再着磁を行う方法であって、
前記再生素子を制御して、サーボ領域の記録磁化の大きさを示す第１の量を測定する第１のステップと、
前記第１のステップで測定した前記第１の量の値と前記第１の量の初期値の比が所定の値より小さいサーボ領域の存在を検出すると、前記記録素子を制御して、サーボ領域の再着磁処理を実行する第２のステップを有する方法。
【請求項２】
前記第２のステップでは、これから再着磁を行うサーボ領域のひとつ前のセクタのサーボ領域においてトラック幅方向の位置が同じになるように前記磁気ヘッドのサーボ制御をかけたあと、前記垂直磁気記録媒体を回転させることにより、前記磁気ヘッドを前記再着磁を行うサーボ領域の方へ移動させ、前記再着磁を行うサーボ領域の両端に存在する、データ領域との境界を画するギャップの一方を検出すると、前記記録素子を制御して磁場の印加を行い、他方のギャップを検出すると、前記記録素子を制御して前記磁場の印加を停止する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記再着磁を行うサーボ領域は、前記第１のステップで測定した前記第１の量の値と前記第１の量の初期値の比が所定の値より小さいサーボ領域である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記再着磁を行うサーボ領域は、すべてのトラックおよびすべてのセクタのサーボ領域である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
同一のトラック内のすべてのセクタについて、前記第２のステップの処理を行い、その後、前記磁気ヘッドを隣接するトラックに移動させ、該隣接するトラック内のすべてのセクタについて、前記第２のステップの処理を行う、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記磁気ヘッドを前記トラック幅方向に前記トラック幅未満の所定の距離だけ移動させるごとに、前記第２のステップの処理を行う、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ギャップの検出は、前記磁気ヘッドがデータ領域およびサーボ領域を移動する時間に対応するクロック数をカウントすることにより行う、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記ギャップの検出は、前記再生素子を制御して、データ領域のサーボ領域と隣接する箇所に記録された、ギャップの存在を示す信号を検出することにより行う、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のステップの後、再着磁されたサーボ領域の磁化の大きさを示す前記第１の量を測定する第３のステップをさらに有し、
前記初期値には、以降、前記第３のステップで測定された前記第１の量の値を用いる、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のステップの後、再着磁を行った日時をサーボ領域ごとに保存する第４のステップをさらに有し、
前記日時から所定の時間が経過後、前記第１のステップおよび前記第２のステップを再実行する、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記所定の比は０．９である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の量は、再生出力である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の量は、自動利得制御による利得の逆数である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ホストのＣＰＵからデータ記録再生命令がないときに、前記第１のステップおよび前記第２のステップを実行する、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のステップを実行中、ホストのＣＰＵからデータ記録再生命令を受けると、前記第２のステップを中断し、まさに再着磁を行っていたサーボ領域のトラック番号とセクタ番号を保存する第５のステップと、
前記データ記録再生命令を受けてから所定時間経過すると、前記第５のステップで保存したトラック番号とセクタ番号を読み出し、当該トラック番号と当該セクタ番号を有するサーボ領域から前記第２のステップを再開する第６のステップをさらに有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したＲＯＭ。
【請求項１７】
ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体に信号を記録する記録素子と、前記垂直磁気記録媒体に記録された信号を再生する再生素子を備えた磁気ヘッドと、
前記垂直磁気記録媒体のサーボ領域に記録されているサーボ信号の再生出力低下を抑えるため、請求項１６に記載のＲＯＭを読み取ることにより、前記記録素子と前記再生素子を制御して、サーボ領域の再着磁処理を実行する制御手段を有する磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の凹凸パターンが形成され、凸パターンにデータ信号とサーボ信号（トラックの上をトレースするために用いられる信号）が記録されるディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体と、この垂直磁気記録媒体に記録されたサーボ信号を読み取ってトラッキングを行い、データ信号の読み取りまたは書き込みを行う磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ハードディスクなどの磁気記録媒体の面記録密度の向上は、線記録密度とトラック記録密度の双方の向上により実現されてきている。今後、面記録密度をさらに向上させるためには、線記録密度とトラック記録密度の双方のさらなる向上が不可欠である。
【０００３】
線記録密度をさらに向上させる技術として、垂直磁気記録技術がある。垂直磁気記録技術で用いられる垂直磁気記録媒体では、従来広く用いられてきた長手磁気記録媒体に比べ、記録磁化の熱ゆらぎに対する安定性を確保できるなどの理由から、より高い線記録密度が実現できる。
【０００４】
このように線記録密度をさらに向上できる垂直磁気記録技術において、トラック記録密度をさらに向上させるために、垂直磁気記録媒体に所定の凹凸パターンを形成し、凸パターンにデータ信号とサーボ信号を記録する技術がある。このような技術で用いられる垂直磁気記録媒体は、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体と呼ばれている（例えば、特開平１１−３２８６６２号公報（特許文献１）、特開２０００−１９５０４２号公報（特許文献２）を参照）。
【０００５】
ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体では、データ信号が記録される凸パターンの磁気記録トラックが凹パターンによって空間的に分離されるので、記録再生過程の双方で、隣接磁気記録トラックからの影響が小さくなる。したがって、連続媒体の垂直磁気記録媒体よりも高トラック記録密度化が可能となる。
【０００６】
ところで、磁気記録媒体の面記録密度の向上は、外乱としての熱エネルギーの擾乱により記録磁化が確率的にゆらいで、経時的に記録磁化が低下する、いわゆる熱ゆらぎの現象を顕在化させることが知られており、これが、面記録密度の向上を阻止する一要因となっている。
【０００７】
ここで、熱ゆらぎの現象とは次のようなものである。すなわち、磁気記録媒体の面記録密度が増大すると、これに伴って、磁気記録媒体の磁気記録ビットの大きさも減少する。磁気記録ビットが小さくなっても高いＳ／Ｎを確保するためには、磁気記録層を構成する強磁性粒子（グレイン）の数を一定数以上確保する必要がある。強磁性粒子の数を一定数以上確保するためには、強磁性粒子を小さくする必要がある。このように強磁性粒子を小さくすると、外乱としての熱エネルギーの擾乱により記録磁化が確率的にゆらぐため、熱ゆらぎの現象が顕在化する。
【０００８】
たとえば、従来広く用いられてきた長手磁気記録媒体では、強磁性粒子の記録磁化のエネルギーＫｕＶ（Ｋｕは磁気異方性定数、Ｖは強磁性粒子の体積である）と、周囲温度の熱エネルギーｋＴ（ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である）の比ＫｕＶ／ｋＴを目安として、これがおよそ６０より小さくなると、熱ゆらぎの現象が顕在化する。
【０００９】
熱ゆらぎによる記録磁化の低下は、長手磁気記録媒体においては、高記録密度領域ほど記録磁化を減ずる反磁界が増大して顕著になる。したがって、記録密度の低いサーボ領域（サーボ信号が記録された領域）よりも、記録密度の高いデータ領域（データ信号が記録された領域）で熱ゆらぎの影響が大きい。そこで、データ領域における記録磁化の低下を防止する方法が、特開２００１−１１０００４号公報（特許文献３）において提案されている。
【００１０】
他方、垂直磁気記録媒体においては、長手磁気記録媒体とは異なり、高記録密度になるほど記録磁化が安定になり、熱ゆらぎに対して強くなる反面、低記録密度、すなわち、ビット長が大きくなるほど、記録磁化の大きさを減ずる反磁界が大きくなるため、熱ゆらぎの影響が顕著になり、記録磁化が低下する傾向にある。したがって、垂直磁気記録媒体においては、熱ゆらぎの影響を最も受ける領域は、比較的記録密度の低いサーボ領域ということになる。
【００１１】
ところが、サーボ信号は、通常、いったん記録されると再記録されることがない。したがって、垂直磁気記録媒体のようにサーボ領域において熱ゆらぎの影響が大きい場合、長期間にわたって熱ゆらぎの影響が累積されると、磁気ヘッドのトラッキングに深刻な悪影響を与えることになる。
【特許文献１】特開平１１−３２８６６２号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５０４２号公報
【特許文献３】特開２００１−１１０００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
垂直磁気記録媒体のサーボ領域における熱ゆらぎの問題は、連続媒体の垂直磁気記録媒体よりも、上述したディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体でよりいっそう深刻になる。以下、その理由を説明する。
【００１３】
図１５を参照すると、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体におけるサーボ領域の概略図が示されている。ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体におけるサーボ領域では、膜面に垂直な一方向に一様な着磁を行うことにより、サーボ信号の記録が行われる。その結果、サーボ信号が記録される凸パターンは、上下どちらか一方向に一様に磁化される。図１５では、すべて上方向に磁化している。また、サーボ信号が記録される凸パターンは、ディスク円周方向では、１ビットごとに凹部によって分断されている。
【００１４】
これに対して、図１６を参照すると、連続媒体の垂直磁気記録媒体におけるサーボ領域の概略図が示されている。連続媒体の垂直磁気記録媒体におけるサーボ領域では、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体とは異なり、一様な着磁を行うのではなく、１ビットずつ書き込みを行うことにより、サーボ信号の記録が行われる。そして、サーボ信号は、隣接するビットの磁化方向が互いに反平行になるように記録される。また、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体とは異なり、ディスク円周方向では、同一セクタ内においては、ビットは空間的に分断されていない。
【００１５】
ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体の場合、連続媒体の垂直磁気記録媒体のような反平行の磁化配置を有していないため、サーボ信号の再生出力の振幅は、連続媒体の垂直磁気記録媒体の約半分となる。したがって、もともとサーボ信号の再生出力が小さいため、熱ゆらぎによってサーボ信号の再生出力が低下すると、その影響は相対的に大きくなる。
【００１６】
さらに、連続媒体の垂直磁気記録媒体とは異なり、ビットが孤立しているため、反磁界の影響が大きく、記録磁化が不安定となる。したがって、連続媒体の垂直磁気記録媒体よりも熱ゆらぎの影響を受けやすい。
【００１７】
以上のように、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体では、熱ゆらぎの影響を低減する要請が連続媒体の垂直磁気記録媒体よりも大きいといえる。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体を用いた場合であっても、熱ゆらぎによるサーボ信号の再生出力の低下を防止し、長期にわたって安定したサーボ機能の確保を可能とする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明では、サーボ領域の再着磁を行う。
【００２０】
すなわち、磁気記録再生装置が、再生素子を制御して、サーボ領域の記録磁化の大きさを示す第１の量を測定する。ここで、第１の量は、再生出力や、自動利得制御の利得の逆数などである。
【００２１】
次いで、測定した第１の量の値と第１の量の初期値の比が所定の値より小さい、すなわち、記録磁化が低下したと推測されるサーボ領域の存在を検出すると、記録素子を制御して、サーボ領域の再着磁処理を開始する。
【００２２】
再着磁処理は次のように行われる。すなわち、これから再着磁を行うサーボ領域のひとつ前のセクタのサーボ領域においてトラック幅方向の位置が同じになるように磁気ヘッドのサーボ制御をかけたあと、垂直磁気記録媒体を回転させることにより、磁気ヘッドを再着磁を行うサーボ領域の方へ移動させ、再着磁を行うサーボ領域の両端に存在する、データ領域との境界を画するギャップの一方を検出すると、記録素子を制御して磁場の印加を行い、他方のギャップを検出すると、記録素子を制御して磁場の印加を停止する。
【００２３】
まさに再着磁を行っているサーボ領域を利用してサーボ制御を行うことはできないから、これから再着磁を行うサーボ領域のひとつ前のセクタのサーボ領域においてトラック幅方向の位置が同じになるように磁気ヘッドのサーボ制御をかけることにより、トラック幅方向の位置ずれをできるだけ小さくでき、精度よく再着磁を行うことができる。また、ギャップの検出を利用して磁場のオンオフを制御するので、誤ってデータ領域に記録されているデータ信号を消去してしまうこともない。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明によれば、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置において、サーボ領域の信号出力低下を判定し、自動的に再着磁を遂行することにより、長期にわたり安定したサーボ機能を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１を参照すると、本発明の磁気記録再生装置の概略図が示されている。
【００２７】
磁気記録媒体１には、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体を用いている。磁気記録媒体１は、スピンドルモータ２により回転駆動される。回転アーム４の先端には、記録再生磁気ヘッド５が設けられている。ボイスコイルモータ３は、記録再生用磁気ヘッド５により検出されるサーボ信号に基づいて、回転アーム４を回転させることにより、記録再生磁気ヘッド５を所定のトラックに位置決めする。
【００２８】
記録再生磁気ヘッド５の記録素子には、主磁極励磁型の単磁極ヘッドを用い、再生素子にはＧＭＲ（巨大磁気抵抗：Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）ヘッドを用いるのが好ましい。ＧＭＲヘッドの代わりに、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗：Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）ヘッドでもよい。
【００２９】
図２を参照すると、磁気記録媒体１の概略図が示されている。
【００３０】
磁気記録媒体１には、データ信号が記録されるデータ領域と、サーボ信号が記録されるサーボ領域が設けられている。サーボ領域は、ロータリアクチュエータによる記録再生磁気ヘッド５の検出のため、円弧状に記録されている。それぞれのサーボ領域は、セクタを構成している。
【００３１】
図３を参照すると、サーボ領域の概略図が示されている。
【００３２】
サーボ領域は、ＩＳＧ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｇａｉｎ）部と、ＳＶＡＭ（Ｓｅｒｖｏ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ）部と、グレイコード部と、バースト部と、パッド部からなる。これらの部では、ディスク半径方向（トラック幅方向）に長い凸パターンが、ディスク円周方向に、１ビットずつ間隔を置いて配置されている。
【００３３】
ＩＳＧ部は、磁気記録媒体１の磁性膜の磁気特性や記録再生磁気ヘッド５の浮上量のむらの影響を排除するために設けられたパターンである。記録再生磁気ヘッド５によりＩＳＧ部を再生している間、記録再生磁気ヘッド５による再生出力のばらつきを補正するため、サーボ制御回路では、ＡＧＣ（オートゲインコントロール：Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によるゲインが求められる。
【００３４】
ＳＶＡＭ部は、ＡＧＣをオフにするために設けられたパターンである。ＡＧＣは、記録再生磁気ヘッド５がＳＶＡＭ部を検出した時点でオフにされる。
【００３５】
グレイコード部は、トラック番号情報およびセクタ番号情報が記録されたパターンである。
【００３６】
バースト部は、記録再生磁気ヘッド５を正確にトラッキングさせるためのパターンである。バースト部は、トラックの境界線に関して対称に設けられたＡバーストおよびＢバーストと、トラックの中心線に関して対称に設けられたＣバーストおよびＤバーストから構成されている。なお、バースト部の再生振幅は、ＩＳＧ部の再生振幅で規格化される。
【００３７】
パッド部は、サーボ制御回路が、サーボ領域が再生されている間のクロック生成を維持できるように、遅延を吸収するために設けられたパターンである。
【００３８】
ＩＳＧ部、ＳＶＡＭ部、パッド部は、ディスク半径方向（トラック幅方向）に連続して設けられている。グレイコード部も、ディスク半径方向（トラック幅方向）に少なくとも数トラック以上にわたって設けられている。バースト部は、ディスク半径方向（トラック幅方向）に、１トラック分の幅で記録されている。
【００３９】
図４を参照すると、磁気記録媒体１の断面概略図が示されている。
【００４０】
磁気記録媒体１は、次のように作製される。鏡面研磨したガラス基板１５上に、軟磁性層１１の配向制御のための下地層として配向層１４、次いで軟磁性層１１、次いで垂直磁気記録層１０の配向制御のための下地層として中間層１２を形成する。次いで、凹凸パターンになるように、凸パターンの垂直磁気記録層１０と、凹パターンの非磁性層２０を形成する。凹凸パターンは、中間層１２の上に垂直磁気記録膜を堆積後、凹パターンとなる部分の垂直磁気記録膜をエッチングした後、ＳｉＯ2をスパッタリングし、エッチングされた凹パターンをＳｉＯ2で充填する。そして、ＳｉＯ2を充填した媒体を回転させながら、斜めイオンビームエッチングにより垂直磁気記録層１０の上に堆積された余分なＳｉＯ2を除去し、磁気記録媒体１の表面を平坦化する。垂直磁気記録層１０の表面および非磁性層２０の表面には、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などにより、カーボン薄膜の保護膜１３を形成する。図４に示された磁気記録媒体１は、特許文献２で開示されている磁気記録媒体と同様なものである。
【００４１】
例えば、垂直磁気記録層１０および非磁性層２０の厚さは１３ｎｍ、中間層１２の厚さは１５ｎｍ、軟磁性層１１の厚さは１５０ｎｍ、配向層１４の厚さは１５ｎｍ、保護膜１３の厚さは４ｎｍである。潤滑剤として、例えばフォンブリン系潤滑剤を用い、平均厚さ１ｎｍを塗布する。
【００４２】
ガラス基板１５は、代わりに、ＮｉＰ被覆アルミ合金基板、Ｓｉ基板などでもよい。配向層１４は、軟磁性層１１のディスク半径方向（トラック幅方向）への磁気異方性磁界付与のため、反強磁性材料ＰｔＭｎ層が好ましいが、配向を制御するこの他の非磁性合金層でもよい。軟磁性層１１は、ＣｏＺｒＮｂ合金層が好ましいが、Ｆｅ系合金層、Ｃｏ系アモルファス合金層、軟磁性層／非磁性層の多層膜層、軟磁性フェライト層などでもよい。中間層１２は、垂直磁気記録層１０の垂直磁気異方性を制御する非磁性合金ＣｏＴｉ層が好ましいが、非磁性金属層、合金層、低透磁率の合金層でもよい。垂直磁気記録層１０は、ＳｉＯ2などの酸化物系材料層の中にＣｏＰｔなどの強磁性粒子をマトリックス状に含ませたものが好ましいが、ＣｏＣｒＰｔ系合金層、ＦｅＰｔ系合金層、ＣｏＰｔ／Ｐｄ系の人工格子型多層合金層などでもよい。凹部の非磁性層２０は、ＳｉＯ2が好ましいが、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、フェライトなどの非磁性酸化物層、ＡｌＮなどの窒素化物層、ＳｉＣのような炭化物層でもよい。
【００４３】
以上のようにして形成された垂直磁気記録層１０の磁気特性を試料振動型磁力計（Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ Ｓａｍｐｌｅ Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）によって測定した。測定結果は、例えば、飽和磁化が３５０ｅｍｕ／ｃｃ、残留飽和磁化が３４０ｅｍｕ／ｃｃ、保磁力が３５００Ｏｅである。
【００４４】
サーボ信号を発生する凸パターンの垂直磁気記録層１０を磁化するために、例えば、磁極面と磁気記録媒体１の面が平行になるように設定された、１５ｋＯｅの直流磁界を生成する電磁石により、サーボ領域の垂直磁気記録層１０を一様に着磁し、サーボ信号を記録する。
【００４５】
再生用のＧＭＲヘッドのトラック幅は、例えば８５ｎｍとする。また、サーボ信号の記録密度は、例えば１３０ｋＦＲＰＩ（Ｆｌｕｘ Ｒｅｖｅｒｓａｌ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）とする。着磁した磁気記録媒体１のサーボ信号の経時変化を調べるために、サーボ領域のＩＳＧ部の再生出力の経時変化の測定を行った。
【００４６】
図５を参照すると、サーボ領域のＩＳＧ部の再生出力の着磁後の経時変化が示されている。
【００４７】
グラフには、数ヶ月間で再生出力が９０％より低下する現象が示されている。これは、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体のサーボ領域においては、低密度の孤立パターンゆえ反磁界の影響が大きく、記録磁化の熱ゆらぎによる低下が顕著だからである。通常、磁気記録媒体の再生出力の低下の許容範囲は１０％以内であるから、サーボ領域の再生出力を定期的に測定し、記録磁化が低下した状況を検出した場合、磁気記録再生装置内で再着磁を行うことは、装置信頼性上好ましいと言える。
【００４８】
図６を参照すると、駆動系および制御系を含めた磁気記録再生装置の機能ブロック図が示されている。
【００４９】
磁気記録媒体１に記録されているデータ信号は、記録再生磁気ヘッド５により読み込まれ、記録再生アンプ１０８により増幅され、記録再生ＬＳＩ１１１による信号処理の結果ディジタル信号化され、ホストインターフェイス１１４を介して、ホストコンピュータに転送される。磁気記録媒体１に記録されているサーボ信号は、記録再生磁気ヘッド５により読み込まれ、記録再生アンプ１０８により増幅され、サーボ制御回路１０７で処理され、ディジタル信号プロセッサ１０９により処理され、位置決めドライバ１０６を介してボイスコイルモータ駆動回路１０５により、記録再生磁気ヘッド５の位置決めに用いられる。また、スピンドルモータ２は、ディジタル信号プロセッサ１０９のクロックによりスピンドルドライバ１０４が同期されることによって制御される。サーボ領域の再着磁処理は、マイクロコントローラ１１０による制御によってなされる。その制御のためのプログラムはＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１３に格納されており、初期値出力および経時出力などは不揮発メモリ１１２に格納される。
【００５０】
図７を参照すると、マイクロコントローラ１１０の制御によって実行されるサーボ領域の再着磁処理の手順を示すフローチャートが示されている。
【００５１】
まず、ステップ８０１で、磁気記録媒体１のサーボ領域を直流磁界によって着磁し、磁気記録再生装置に装着し、セクタチェックを行った後、サーボセクタの再生出力値がチェックされる。Ｖ０（ｉ、ｊ）は、直流磁界で着磁後、ｊ（ｊ＝１〜Ｍ）トラック、ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）セクタにおけるＩＳＧ部の再生出力の平均値である。
【００５２】
次に、ステップ８０２で、Ｖ０（ｉ、ｊ）は、再生出力の経時変化を知る基準となる初期値として、不揮発メモリ１１２に登録される。
【００５３】
次に、ステップ８０３で、ステップ８０１から所定の時間経過後（例えば３ヶ月後）、サーボセクタの平均の再生出力Ｖ（ｉ、ｊ）値を測定し、不揮発メモリ１１２に登録する。
【００５４】
そして、すべてのトラック（ｊ＝１〜Ｍ）、すべてのセクタ（ｉ＝１〜Ｎ）につき、絶対値｜Ｖ（ｉ、ｊ）／Ｖ０（ｉ、ｊ）｜が所定の数値ｋ（以下、所定減衰率ｋと呼ぶ）以上のときは、再生出力が許容の範囲にあるとして、ステップ８０３に戻る。しかし、絶対値｜Ｖ（ｉ、ｊ）／Ｖ０（ｉ、ｊ）｜が所定減衰率ｋより小さくなるｉ、ｊがあれば、着磁した記録磁化が許容範囲を超えて減衰していると判断し、ステップ８０９以降に進む（以上、ステップ８０４〜８０８）。
【００５５】
なお、ｋは０．９程度が好ましいが、ｋは装置のＳ／Ｎにも依存するので、０．９には限定せず、０．９より小さな値でもよい。
【００５６】
ステップ８０９で、ディスク上のどの部分の出力が減衰しているか保存するため、Ｖ（ｉ、ｊ）をＶＥ（ｉ、ｊ）として不揮発メモリ１１２に保存する。
【００５７】
そして、ステップ８１２で、ＣＰＵの負荷の少ない適当なときに再着磁処理を開始する。再着磁処理後、ステップ８１３で、再着磁したサーボセクタの再生出力Ｖ（ｉ、ｊ）を再測定し、ステップ８１４で、その値を初期値Ｖ０（ｉ、ｊ）と置き換えて不揮発メモリ１１２に登録する。ステップ８１２から８１４は、すべてのｉ、ｊについて行う（ステップ８１０、８１１、８１５、８１６）。その後、ステップ８０３に戻る。
【００５８】
以上では、ｉ、ｊとしてすべてのセクタ、トラックを指定したが、一部のセクタ、トラックを指定してもよい。また、記録磁化の低下したサーボセクタが発見されると、すべてのｉ、ｊのサーボセクタで再着磁処理を行うとしたが、たとえば、記録磁化の低下したサーボセクタのみを再着磁するとか、記録磁化の低下したサーボセクタの近傍のサーボセクタのみを再着磁するなどの変形は適宜可能である。また、ＩＳＧ部の出力としたが、他のサーボ領域の部（ＳＶＡＭ部、グレイコード部、バースト部、パッド部）の出力でもよい。
【００５９】
図８を参照すると、マイクロコントローラ１１０の制御によって実行されるサーボ領域の再着磁処理の別の手順を示すフローチャートが示されている。図８は、サーボ領域の再生出力を用いるかわりに、記録再生磁気ヘッド５がサーボ領域のＩＳＧ部を再生しているときに、サーボ制御回路１０７で行われるＡＧＣによって求められるゲインの逆数を用いる場合の手順を示している。
【００６０】
前述のように、ＩＳＧ部は、磁気記録媒体１の磁性膜の磁気特性や記録再生磁気ヘッド５の浮上量のむらの影響を排除するために設けられたパターンである。記録再生磁気ヘッド５によりＩＳＧ部を再生している間、記録再生磁気ヘッド５による再生出力のばらつきを補正するため、サーボ制御回路では、ＡＧＣによるゲインが求められる。ＩＳＧ部の再生出力は、トラッキングで用いられるバーストパターン部の再生出力を規格化するため、一定値にされるが、その際、ＡＧＣのゲインが用いられる。ＡＧＣのゲインは、サーボ領域の記録磁化が低下していれば大きくなる。よって、ゲインの逆数は、再生出力と同様に、記録磁化の大きさを示す量として用いることができる。
【００６１】
図８に示された手順は、再生出力Ｖの代わりにＡＧＣのゲインの逆数１／Ｇを用いる点を除いて同じである。図８のステップ９０１から９１６は、それぞれ図７のステップ８０１から８１６に対応している。
【００６２】
図９を参照すると、ステップ８１２、９１２の再着磁処理の手順を詳細に示すフローチャートが示されている。
【００６３】
また、図１０を参照すると、トラックｍ、セクタｎを中心にしたサーボ領域の概略図が示されている。
【００６４】
さらに、図１１を参照すると、トラックｍ、セクタｎ＋１を中心にしたサーボ領域の概略図が示されている。
【００６５】
ステップ８１２、９１２の再着磁処理に入り、あるセクタのサーボ領域の再着磁を行う場合、そのセクタのサーボ信号は使えない。そこで、再着磁するセクタの前のセクタでトラッキングサーボをかけ、そのトラッキング位置を保持したままで行うことになる。
【００６６】
ステップ１００１で、ｍ番トラックのｎ−１番セクタにおいてトラッキングサーボ制御を行う（図１０を参照）。次に、ステップ１００２で、記録再生磁気ヘッドがｍ番トラックのｎ番セクタの方に移動し（図１０を参照）、ｍ番トラックのｎ−１番セクタのデータトラックに続くｍ番トラック、ギャップｎ（Ｉ）（図１０に示されている）を検出した後、ステップ１００３で、サーボ領域を記録再生磁気ヘッドにより再着磁する（図１０の（１）を参照）。
【００６７】
次に、ステップ１００４で、ｎ番セクタのサーボ領域に続くｍ番トラック、ｎ番セクタのｎ（ＩＩ）のギャップを検出し、ステップ１００５で、記録再生磁気ヘッドの電流をオフして、再着磁を停止する。そして、ステップ１００６で、磁気記録媒体を１回転させ、記録再生磁気ヘッドがｍ番トラックのｎ番セクタの位置にくるようにする。
【００６８】
次に、ｍ番トラックのｎ＋１番セクタの再着磁を同様に行う（ステップ１００７〜１０１２、図１１の（１）を参照）。以降、ｍ番トラックのすべてのセクタのサーボ領域の再着磁を同様に行う。なお、ステップ８１２または９１２に対応するのは、ステップ１００１〜１００６である。
【００６９】
なお、ギャップの検出は、次のような方法で行うことができる。
【００７０】
第１に、データ領域およびサーボ領域の長さは通常決まっている。そこで、あらかじめ、記録再生磁気ヘッドがデータ領域およびサーボ領域を通過するのに必要な時間を求めておき、その時間に対応するクロック数をカウントすることにより、ギャップを検出する。すなわち、たとえば、ｍ番トラック、ｎ−１番セクタのデータ領域を通過する時間に対応するクロック数をカウントし、ｍ番トラック、ｎ番セクタのギャップｎ（Ｉ）を検出する。そして、ｍ番トラック、ｎ番セクタのサーボ領域を通過する時間に対応するクロック数をカウントし、ｍ番トラック、ｎ番セクタのギャップｎ（ＩＩ）を検出する。
【００７１】
第２に、サーボ領域に隣接するデータ領域に、ギャップの存在を示す信号を記録し、記録再生磁気ヘッドがこれを読み取ることにより、ギャップを検出する。すなわち、たとえば、ｍ番トラック、ｎ−１番セクタのデータ領域であって、ｍ番トラック、ｎ番セクタのサーボ領域に隣接する領域から、データ領域が終わり、サーボ領域が始まることを示す信号を読み取ることで、ｍ番トラック、ｎ番セクタのギャップｎ（Ｉ）を検出する。そして、ｍ番トラック、ｎ番セクタのサーボ領域を通過し、ｍ番トラック、ｎ番セクタのデータ領域であって、ｍ番トラック、ｎ番セクタのサーボ領域に隣接する領域から、サーボ領域が終わり、データ領域が始まることを示す信号を読み取ることで、ｍ番トラック、ｎ番セクタのギャップｎ（ＩＩ）を検出する。
【００７２】
ｍ番トラックのすべてのセクタのサーボ領域の再着磁が終了すると、次に、ｍ＋１番トラックのすべてのサーボ領域の再着磁を行い（図１０、１１の（３）を参照）、以降、これを繰り返す。なお、トラック番号の大きい方から行ってもよい。
【００７３】
一般に記録再生磁気ヘッドのトラック幅はトラックピッチより小さく、また、前述のように再着磁処理中はサーボ制御を行っていない。したがって、上述のように１トラックごとに再着磁を行うと、再着磁されない領域ができる可能性がある。そこで、１／２トラックごとに再着磁を行うのが好ましい。記録再生磁気ヘッドのトラック幅はトラックピッチの７０％前後なので、１／２トラックごとに再着磁を行うと、サーボ制御がかかっていないことによる多少のトラックずれが生じても、着磁記録の重なり領域ができるため、再着磁されない領域ができる可能性は小さい。もし、記録再生磁気ヘッドのトラック幅の関係で、１／２トラックの移動により再着磁残しが発生する場合は、１／２より小さい値、たとえば、１／３トラックごとに再着磁を行ってもよい。
【００７４】
図１２を参照すると、１／２トラックごとに再着磁を行う場合の、ステップ８１２、９１２の再着磁処理の手順を詳細に示すフローチャートが示されている。図１２は、ｍ番目トラックとｍ＋１番目トラックの中間領域で、ｍ番目トラック位置から１／２トラックピッチ移動したｍ＋１／２番目トラックの再着磁の手順を示している。記録再生磁気ヘッドの位置は、図１０、１１において（２）の位置である。図１２のステップ１３０１〜１３１２は、それぞれ図９のステップ１００１〜１０１２に対応している。
【００７５】
ｍ＋１／２番目トラックのすべてのセクタの再着磁が完了したら、ｍ＋１番目（図１０、１１の（３）の位置）、ｍ＋３／２、ｍ＋２、ｍ＋５／２、ｍ＋３、ｍ＋２／７、ｍ＋４番目トラックと順次再着磁を行い、最終的にすべてのトラックについて再着磁を行う。なお、トラック番号の大きい方から行ってもよい。
【００７６】
図１３を参照すると、記録再生磁気ヘッドをトラックの中間（ｍ＋１／２番目トラックなど）にトラッキングする方法を説明するための図が示されている。
【００７７】
前述のように、サーボ領域のバースト部はＡ〜Ｄバーストからなり、そのうち、ＡバーストおよびＢバーストは、トラックの中心線に関して対称になるように配置されている。記録再生磁気ヘッドは、トラッキングのため、バースト部に記録されているサーボ信号を読み取る。記録再生磁気ヘッドが読み取った、ＡバーストおよびＢバーストに記録されているサーボ信号の差分信号である位置誤差信号は、記録再生磁気ヘッドがトラックの中心（図１３の（１）または（３））にいるときは０となり、記録再生磁気ヘッドがトラックの中間（図１３の（２））にいるときは極大または極小となる。このように、記録再生磁気ヘッドがバースト部に記録されているサーボ信号を読み取ることにより生成される位置誤差信号により、記録再生磁気ヘッドをトラックの中間にトラッキングできる。
【００７８】
図１４を参照すると、サーボ領域を再着磁中、ＣＰＵからデータ信号の記録再生を行う命令がある場合の処理手順を示すフローチャートが示されている。ＣＰＵからデータ信号の記録再生の命令がある場合、データ信号の記録再生を優先させる必要があるため、サーボ領域の再着磁はいったん中止し、データ信号の記録再生処理が終了したら、サーボ領域の再着磁を再開するようにする。
【００７９】
ステップ１５０１で、ＣＰＵから記録再生命令を受けると、ステップ１５０２で、記録再生磁気ヘッドの着磁電流を止め、再着磁処理を中止し、それまでの再着磁経過を不揮発メモリ１１２に保存する。保存する主要な事項は、再着磁を中止したトラック番号ｊ＝ｍｓｔｏｐ、セクタ番号ｉ＝ｎｓｔｏｐである。記録再生処理が終了し、所定時間経過後、再着磁処理を再開する（ステップ１５０４）。ここで、所定時間は任意であるが、記録再生アクセスの頻度が一定時間無くなる時点、また使用しない時間が一定以上経過した時点でもよい。次に、ステップ１５０５で、ステップ１５０３で保存したトラック番号ｊ＝ｍｓｔｏｐ、セクタ番号ｉ＝ｎｓｔｏｐを読み出し、ステップ１５０８で、このトラック番号、セクタ番号のサーボ領域から再着磁を行う。これをそれぞれｊ＝Ｍ、ｉ＝Ｎまで繰り返す（ステップ１５０６、１５０７、１５０９、１５１０）。
【００８０】
再着磁終了後、再着磁を行った日付およびサーボ領域のセクタアドレスに対応する出力値を記録する。出力値は、次回着磁調査の際の出力の初期値として用いられる。これにより、次回再着磁調査時期の決定および出力値比較のための基準値が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の磁気記録再生装置の概略図である。
【図２】磁気記録媒体１の概略図である。
【図３】サーボ領域の概略図である。
【図４】磁気記録媒体１の断面概略図である。
【図５】サーボ領域のＩＳＧ部の再生出力の着磁後の経時変化を示すグラフである。
【図６】駆動系および制御系を含めた磁気記録再生装置の機能ブロック図である。
【図７】マイクロコントローラ１１０の制御によって実行されるサーボ領域の再着磁処理の手順を示すフローチャートである（再生出力を利用する場合）。
【図８】マイクロコントローラ１１０の制御によって実行されるサーボ領域の再着磁処理の手順を示すフローチャートである（ＡＧＣによるゲインの逆数を利用する場合）。
【図９】図７のステップ８１２または図８のステップ９１２の再着磁処理の手順を詳細に示すフローチャートである。
【図１０】トラックｍ、セクタｎを中心にしたサーボ領域の概略図である。
【図１１】トラックｍ、セクタｎ＋１を中心にしたサーボ領域の概略図である。
【図１２】１／２トラックごとに再着磁を行う場合の、図７のステップ８１２または図８のステップ９１２の再着磁処理の手順を詳細に示すフローチャートが示されている。
【図１３】記録再生磁気ヘッドをトラックの中間（ｍ＋１／２番目トラックなど）にトラッキングする方法を説明するための図である。
【図１４】サーボ領域を再着磁中、ＣＰＵからデータ信号の記録再生を行う命令がある場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体におけるサーボ領域の概略図である。
【図１６】連続媒体の垂直磁気記録媒体におけるサーボ領域の概略図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  磁気記録媒体
２  スピンドルモータ
３  ボイスコイルモータ
４  回転アーム
５  記録再生磁気ヘッド
１０  垂直磁気記録層
１１  軟磁性層
１２  中間層
１３  保護膜
１４  配向層
１５  ガラス基板
２０  非磁性層
１０４  スピンドルドライバ
１０５  ボイスコイルモータ駆動回路
１０６  位置決めドライバ
１０７  サーボ制御回路
１０８  記録再生アンプ
１０９  ディジタル信号プロセッサ
１１０  マイクロコントローラ
１１１  記録再生ＬＳＩ
１１２  不揮発メモリ
１１３  ＲＯＭ
１１４  ホストインターフェイス
８０１〜８１６  ステップ
９０１〜９１６  ステップ
１００１〜１０１２  ステップ
１３０１〜１３１２  ステップ
１５０１〜１５１０  ステップ
【図１】
2006066006.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2006066006.tif 000014
【図１３】
2006066006.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月28日(2005.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録素子と再生素子を備える磁気ヘッドにより記録再生を行う磁気記録再生装置が、ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体のサーボ領域に記録されているサーボ信号の再生出力低下を抑えるため、サーボ領域の再着磁を行う方法であって、
前記再生素子を制御して、サーボ領域の記録磁化の大きさを示す第１の量を測定する第１のステップと、
前記第１のステップで測定した前記第１の量の値と前記第１の量の初期値の比が所定の値より小さいサーボ領域の存在を検出すると、前記記録素子を制御して、直流磁界によってサーボ領域の再着磁処理を実行する第２のステップを有する方法。
【請求項２】
前記第２のステップでは、これから再着磁を行うサーボ領域のひとつ前のセクタのサーボ領域においてトラック幅方向の位置が同じになるように前記磁気ヘッドのサーボ制御をかけたあと、前記垂直磁気記録媒体を回転させることにより、前記磁気ヘッドを前記再着磁を行うサーボ領域の方へ移動させ、前記再着磁を行うサーボ領域の両端に存在する、データ領域との境界を画するギャップの一方を検出すると、前記記録素子を制御して前記直流磁界の印加を行い、他方のギャップを検出すると、前記記録素子を制御して前記直流磁界の印加を停止する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記再着磁を行うサーボ領域は、前記第１のステップで測定した前記第１の量の値と前記第１の量の初期値の比が所定の値より小さいサーボ領域である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記再着磁を行うサーボ領域は、すべてのトラックおよびすべてのセクタのサーボ領域である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
同一のトラック内のすべてのセクタについて、前記第２のステップの処理を行い、その後、前記磁気ヘッドを隣接するトラックに移動させ、該隣接するトラック内のすべてのセ
クタについて、前記第２のステップの処理を行う、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記磁気ヘッドを前記トラック幅方向に前記トラック幅未満の所定の距離だけ移動させるごとに、前記第２のステップの処理を行う、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ギャップの検出は、前記磁気ヘッドがデータ領域およびサーボ領域を移動する時間に対応するクロック数をカウントすることにより行う、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記ギャップの検出は、前記再生素子を制御して、データ領域のサーボ領域と隣接する箇所に記録された、ギャップの存在を示す信号を検出することにより行う、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記第２のステップの後、再着磁されたサーボ領域の磁化の大きさを示す前記第１の量を測定する第３のステップをさらに有し、
前記初期値には、以降、前記第３のステップで測定された前記第１の量の値を用いる、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のステップの後、再着磁を行った日時をサーボ領域ごとに保存する第４のステップをさらに有し、
前記日時から所定の時間が経過後、前記第１のステップおよび前記第２のステップを再実行する、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記所定の比は０．９である、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の量は、再生出力である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の量は、自動利得制御による利得の逆数である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
ホストのＣＰＵからデータ記録再生命令がないときに、前記第１のステップおよび前記第２のステップを実行する、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のステップを実行中、ホストのＣＰＵからデータ記録再生命令を受けると、前記第２のステップを中断し、まさに再着磁を行っていたサーボ領域のトラック番号とセクタ番号を保存する第５のステップと、
前記データ記録再生命令を受けてから所定時間経過すると、前記第５のステップで保存したトラック番号とセクタ番号を読み出し、当該トラック番号と当該セクタ番号を有するサーボ領域から前記第２のステップを再開する第６のステップをさらに有する、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したＲＯＭ。
【請求項１７】
ディスクリートトラックディスクタイプの垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体に信号を記録する記録素子と、前記垂直磁気記録媒体に記録された信号を再生する再生素子を備えた磁気ヘッドと、
前記垂直磁気記録媒体のサーボ領域に記録されているサーボ信号の再生出力低下を抑えるため、請求項１６に記載のＲＯＭを読み取ることにより、前記記録素子と前記再生素子を制御して、サーボ領域の再着磁処理を実行する制御手段を有する磁気記録再生装置。