(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボ情報を担持するマスターディスクから、基板と該基板上に形成された１つの磁気記録層とを具えた垂直磁気媒体に磁気的に転写を行なう磁気転写装置において、前記磁気転写装置は、
前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体とを密着または近接させる手段と、
前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体との位置合せを行なうための手段と、
密着または近接した前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体とに磁界を印加して転写を行うための転写用磁界印加手段と、
前記磁気記録層の磁化を垂直磁気媒体全体にわたって初期化するための初期化用磁界印加手段と
を具え、
ここで、前記転写用磁界印加手段は、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称に配置された少なくとも１対の転写用磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなり、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、前記垂直磁気媒体のマスターディスクに面する表面に対して垂直方向に移動する際に、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して常に対称に移動し、および
前記初期化用磁界印加手段は、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称に配置された少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなり、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドは、前記垂直磁気媒体のマスターディスクに面する表面に対して垂直方向に移動する際に、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して常に対称に移動する
ことを特徴とする磁気転写装置。
【請求項２】
サーボ情報を担持するマスターディスクから、基板と該基板の両面上に形成された２つの磁気記録層とを具えた垂直磁気媒体に磁気的に転写を行なう磁気転写装置において、前記磁気転写装置は、
前記垂直磁気媒体の両面上に前記マスターディスクを密着または近接させる手段と、
前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体との位置合せを行なうための手段と、
密着または近接した前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体とに磁界を印加して転写を行うための転写用磁界印加手段と、
前記磁気記録層の磁化を垂直磁気媒体全体にわたって初期化するための初期化用磁界印加手段と
を具え、
ここで、前記転写用磁界印加手段は、前記垂直磁気媒体の中心面に対して対称に配置された少なくとも１対の磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなり、前記少なくとも１対の磁気ヘッドは、前記垂直磁気媒体中心面に対して垂直方向に移動する際に、前記垂直磁気媒体中心面に対して常に対称に移動し、および
前記初期化用磁界印加手段は、前記垂直磁気媒体の中心面に対して対称に配置された少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなり、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドは、前記垂直磁気媒体中心面に対して垂直方向に移動する際に、前記垂直磁気媒体の中心面に対して常に対称に移動する
ことを特徴とする磁気転写装置。
【請求項３】
前記転写用磁界印加手段は、水平方向に移動する１つの水平リニアステージと、垂直方向に移動する２つの垂直リニアステージと、前記垂直リニアステージと前記水平リニアステージとを繋ぐ２本のリンクと、前記水平リニアステージを駆動させるアクチュエータとを具え、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは前記２つの垂直リニアステージのそれぞれに取り付けられており、および前記アクチュエータを駆動させて前記水平リニアステージを動かすことにより、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドが常に対称に移動するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気転写装置。
【請求項４】
前記転写用磁界印加手段は、駆動軸に設けられたピニオンと、前記ピニオンに噛み合って設けられ、および前記ピニオンの駆動時に反対方向に移動する２つのラックと、前記ラックに固定されて垂直方向に移動する２つのリニアステージと、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは前記２つのリニアステージのそれぞれに取り付けられており、前記駆動軸を回転させることにより、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドが常に対称に上下移動するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気転写装置。
【請求項５】
前記転写用磁界印加手段は、常に対称に移動するための第１および第２垂直リニアステージを具え、
前記第１垂直リニアステージは、前記１対の転写用磁気ヘッドの一方が設けられた１つの調整ステージと固定手段とを具え、
前記１対の転写用磁気ヘッドの他方は、前記第２垂直リニアステージ上に設けられ、
前記転写用磁気ヘッドの位置を調整する時には前記転写用磁気ヘッドの一方と前記第１垂直リニアステージの固定が解除でき、磁界を垂直磁気媒体に印加する時には前記転写用磁気ヘッドの一方と前記第１垂直リニアステージとを前記固定手段にて固定できることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気転写装置。
【請求項６】
前記初期化用磁界印加手段は、前記転写用磁界印加手段と同一の構成を有することを特徴とする請求項の３〜５のいずれかに記載の磁気転写装置。
【請求項７】
前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、少なくとも１対の単磁極ヘッドを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の磁気転写装置。
【請求項８】
前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、少なくとも１対のリングヘッドを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の磁気転写装置。
【請求項９】
前記初期化用磁気ヘッドが単磁極ヘッドであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の磁気転写装置。
【請求項１０】
前記マスターディスクは、互いに孤立した軟磁性材料からなり、前記サーボ情報に相当するライン（線）状の周期的なパターンが表面上にあるいは表面部分に埋め込まれた非磁性基板であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の磁気転写装置。
【請求項１１】
サーボ情報を担持するマスターディスクから、基板と該基板の片面上に磁気記録層とを有する垂直磁気媒体に磁気的に転写を行なう磁気転写方法において、
少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称的に配置する工程であって、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなる工程と、
前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体のマスターディスクに面する表面に対して垂直方向から前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、
前記初期化用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記垂直磁気媒体を初期化する工程と、
前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から前記垂直磁気媒体のマスターディスクに面する表面に対して垂直方向に離隔させる工程と、
前記マスターディスクを、前記垂直磁気媒体の磁気記録層を有する面に密着または近接させる工程と、
少なくとも１対の転写用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称的に配置する工程であって、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなる工程と、
前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体のマスターディスクに面する表面に対して垂直方向から前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、
前記転写用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記マスターディスクから前記垂直磁気媒体へ前記サーボ情報を転写する工程と、
前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から前記垂直磁気媒体のマスターディスクに面する表面に対して垂直方向に離隔させる工程と
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項１２】
サーボ情報を担持するマスターディスクから、基板と該基板の両面上に２つの磁気記録層を有する垂直磁気媒体に磁気的に転写を行なう磁気転写方法において、
少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の中心面に対して対称的に配置する工程であって、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなる工程と、
前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体の中心面に対して垂直方向から前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、
前記初期化用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記垂直磁気媒体を初期化する工程と、
前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から前記垂直磁気媒体の中心面に対して垂直方向に離隔させる工程と、
前記マスターディスクを、前記垂直磁気媒体の両面に密着または近接させる工程と、
少なくとも１対の転写用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の中心面に対して対称的に配置する工程であって、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドのそれぞれが永久磁石からなる工程と、
前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体の中心面に対して垂直方向から前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、
前記転写用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記マスターディスクから前記垂直磁気媒体へ前記サーボ情報を転写する工程と、
前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から前記垂直磁気媒体の中心面に対して垂直方向に離隔させる工程と
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、異なる磁極が対向するように配置される少なくとも１対の単磁極ヘッドであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、同じ磁極同士が対向するように配置された少なくとも１対のリングヘッドであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現在コンピュータの外部記憶装置として主流となっている磁性膜を記録材料として用いるハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと略記）において、データ書き込み／読み出し用ヘッドを位置決めするためのサーボ情報を磁気記録ディスク（磁気媒体）表面へ磁気的な転写技術を用いて書き込むための装置に関する。本発明は、特に記録される磁化の向きが媒体面に垂直な方向にある、いわゆる垂直磁気媒体に対する磁気転写装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＤＤ装置に用いられる磁気媒体は、現在の開発段階において記録密度が２０Ｇｂｉｔ／平方インチに達しており、また記録容量は年率６０％の割合で増加している。このような記録密度の増大に伴い、１ビットあたりの磁性体の大きさはますます微小なものとなってきており、記録される磁化の向きが磁気媒体の面内（長手方向）にあるいわゆる長手磁気記録方式では、データの記録／再生が困難になってきている。これに対して、記録される磁化の向きが磁気媒体表面に垂直な方向にあるいわゆる垂直記録媒体が提案されてきている。垂直磁気媒体は、硬磁性材料の磁気記録層と、この記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。
【０００３】
一般的なＨＤＤ装置においては、磁気ヘッドがスライダーと呼ばれる浮上機構によって、回転している円環形の磁気媒体の表面上を数十ｎｍの浮上距離を保って浮上しながら、データの記録および再生が行われる。磁気媒体上のビット情報は、磁気媒体上に同心円状に配置されているデータトラックに格納されている。データの記録／再生時には、データ記録／再生用ヘッドが、目的とするデータトラックの上方に高速で移動し、位置決めされる。磁気媒体の記録面には、ヘッドとデータトラックとの相対位置を検出するためのトラッキング用サーボ信号、アドレス信号または再生クロック信号等のサーボ情報が設けられている。１つのデータトラックに対応するサーボ情報は、該データトラックと同心円上で一定の角度間隔で記録されており、磁気媒体全体としては図１７に示すように、サーボ情報は一定の角度間隔で設けられたライン（または扇形）状のサーボ情報領域に各トラックと平行に記録される。このサーボ情報の信号の中心が磁気媒体の中心またはデータ記録／再生用ヘッドの軌道の中心から偏心しないように、サーボ情報は、ＨＤＤに磁気媒体を組み込んだ後にサーボトラックライターと呼ばれる専用の書込み装置を用いて記録されてきた。
【０００４】
一方、前述のような記録密度の増大に伴って、サーボ情報の記録密度も必然的に上昇しており、このサーボ情報を書き込むための時間が増加し、ひいてはＨＤＤの生産効率低下およびコスト増加をもたらす切実な要因となってきている。
【０００５】
最近、サーボトラックライターの信号書込みヘッドによってトラック毎に線書込みする代りに、サーボ情報を担持するマスターディスクを用い、磁気転写技術によって磁気媒体に対してサーボ情報を面書込みする方法が提案されており、サーボ情報記録の時間短縮が記載されている。
【０００６】
磁気転写による長手記録媒体に対するサーボ情報書込みは、例えば特願平１１−２０６３９７号に記載されている。また、凹凸形状を有するマスターディスクであって、その凸部が強磁性材料により構成されているマスターディスクを用いて、長手磁気媒体に対してサーボ情報を転写する方法が特開平１０−４０５４４号公報に開示されている。しかしながら、上記の文献のいずれにおいても垂直磁気媒体に対する磁気転写方法は記載されていない。さらに、磁気転写時にマスターディスクと磁気媒体を密着させる方法に関して、マスターディスクに設けられた溝に対する給排気を用いる方法が特開平１１−２５４５５号公報に記載されている。しかし、この文献においても垂直磁気媒体に対する磁気転写方法は開示されていない。
【０００７】
従来から行われている長手方向の磁気媒体１を用いた磁気転写方式を図１に示す。まず、図１（ａ）のように磁気媒体１の磁性層をリングヘッド２のギャップ３から漏れた磁界４により一定の方向に磁化する初期化作業が行なわれる。次に図１（ｂ）に示すように磁気転写用マスターディスク８（以下マスターディスクと略記）を磁気媒体１表面上に密着させて、リングヘッド５のギャップ６から初期化時の漏れ磁界４と反対の漏れ磁界７を与える転写作業が行なわれる。この際に、漏れ磁界７は、透磁率の高い軟磁性膜９のある部分では、軟磁性膜９に収束し磁気媒体１に印加される磁界強度が減少する。軟磁性膜のない部分では、漏れ磁界７により磁気媒体１に印加される磁界強度は減少しない。したがって、マスターディスク８に埋め込まれた軟磁性膜９のない部分のみが漏れ磁界７により磁化され、サーボ信号の磁気転写が行なわれる。このように長手媒体では、図に示したように初期化作業、転写作業とも各々磁気媒体片面に対して１つのリングヘッドを配置して作業が行なわれている。
【０００８】
次に垂直方向の垂直磁気媒体１１を用いた磁気転写方式の一例を図２に示す。まず、図２（ａ）のように２つの単磁極型の永久磁石１２（単磁極ヘッド）を用いて垂直磁気媒体１１に垂直な磁界１４を印加し、一方向に磁化する初期化作業が行なわれる。次に図２（ｂ）に示すようにマスターディスク８を垂直磁気媒体１１表面上に密着させて、２つの単磁極ヘッド１３により初期化時とは反対の垂直磁界１５を垂直磁気媒体１１に印加する。この際に、垂直磁界１５は、透磁率の高い軟磁性膜９に収束され、マスターディスク８に埋め込まれた軟磁性膜９の直下においてその磁界強度が増大する。軟磁性膜９のない部分では、垂直磁界１５により垂直磁気媒体１１に印加される磁界強度は減少する。したがって、軟磁性膜９の直下のみに有効量の垂直磁界１５が与えられ、サーボ信号の磁気転写が行なわれる。このように、長手方向の磁気転写と異なり、垂直方向の垂直磁気媒体を用いた磁気転写では２つの単磁極ヘッド１２または１３を垂直磁気媒体１１を挟んで対向するように配置して作業が行なわれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような垂直磁気媒体を用いた磁気転写を実際に行なうための磁気転写装置では、次のような課題が考えられた。
【００１０】
まず、第１の課題を説明する前に、図２に示して転写工程における磁界分布について説明する。図２に示したような転写方式では、初期化作業、転写作業ともに（１）１つの単磁極ヘッドだけを使用した場合に比較して長手方向への磁界の広がりを小さくする、（２）磁界の垂直成分のみを垂直磁気媒体に印加するという２つの目的で、異なる磁極を対向させた２つの単磁極ヘッドが配置されている。ここで、図４に単磁極ヘッド２０，３６にて印加される磁界モデルを示す。簡略化のためにモデルでは、単磁極ヘッド２０の左右では磁界の水平成分２１，２２だけが存在し、中心部分では垂直成分２３のみが存在すると考える。また、同様に単磁極ヘッド３６の左右では磁界の水平成分２４，２５だけが存在し、中心部分では垂直成分２６のみが存在すると考える。このモデルからもわかるように、中央部分の垂直磁界２３，２６に関しては相反する磁界をもつ単磁極ヘッド２０，３６を対向させることにより、１つの単磁極ヘッド（例えば単磁極ヘッド２０）だけを使用した場合に比較して垂直磁界の集束が促され、長手方向の磁界２１，２２の広がりを抑えることができる。また、垂直磁気媒体１１に対して対称な位置に対向させている単磁極ヘッドが単に物理的形状が対称になっているだけでなく、単磁極ヘッドに発生する磁界の強度分布が垂直磁気媒体１１の表面に対して対称となっていれば、単磁極ヘッド２０によって印加される水平磁界２１と単磁極ヘッド３６によって印加される水平磁界２４、同様に水平磁界２２と水平磁界２５が各々打ち消しあって、磁界の垂直成分のみを垂直磁気媒体に印加することが可能となる。
【００１１】
以上のように、垂直媒体へ磁気転写を行なう場合には、垂直磁気媒体に印加される磁界の垂直成分のみが磁気転写に有効であるという点である。したがって、ヘッドが単に物理的形状が対称になっているだけでなく、永久磁石の極性（図示）およびヘッドから発生する磁界の強度分布が垂直磁気媒体の表面に対して対称となっている必要がある。
【００１２】
ここで考慮すべき事項は、初期化および転写工程のいずれにおいても、磁極の異なる単磁極ヘッドが対向する位置に配置されることである。このとき、単磁極ヘッドは垂直磁気媒体表面から最小０．５ｍｍ程度に位置するため、２つの単磁極ヘッド間隔は数ｍｍ程度しか離れていない。また、現状の転写装置においても１０-1Ｔオーダー（数千ガウス）以上の磁力をもつ単磁極ヘッドを使用しており、今後はさらに強い磁界が使われる可能性は大きい。そのため、単磁極ヘッド相互間は互いに大きな引力が発生することになる。この力は、転写装置における磁気ヘッド取付部分に多大な負荷を発生させる。さらに、単磁極ヘッドは前述のように磁界の強度分布が垂直磁気媒体の表面に対して対称となっている必要があるが、この位置あわせを機械精度だけで調整することは難しく、現実的ではないため、単磁極ヘッドは少なくとも１方向の位置調整用の調整ステージを介して転写装置本体に取付けることが必要となる。しかし、このとき許容耐荷重を満足する調整ステージを提供するためには、その大型化が避けられず、装置の大型化やコスト面から考えても現実的ではない。そのため、本発明の１つの課題は、単磁極ヘッドの取付部分の剛性を満足し、かつ小型の調整ステージをもった装置構成を提供することである。
【００１３】
さらに、実際に転写を行なう転写装置としては、転写を行なう垂直磁気媒体の取付け・取り外しなどの作業が存在し、その時には磁気ヘッドを垂直磁気媒体から退避することが必要となる。この磁気ヘッドの退避において、磁気ヘッドが常に対称的な関係を維持して移動する装置構成が必要となるのである。
【００１４】
実際、前述の転写条件を満たさない状態にて垂直媒体に転写したサーボ信号波形を図６に示す。また、前述のとおり実際の転写装置では、転写作業中ならびに初期化作業中に、磁気ヘッドを垂直磁気媒体から退避するため図２に示した矢印１０のように磁石を１周に１度昇降する必要がある。図６（ａ）は、転写用磁気ヘッドの移動が対称的に行われなかった場合を示す図である。このように、１周期に１ヶ所だけ転写用磁気ヘッドの昇降位置に対応する媒体位置に転写信号強度の著しく変化する異常３４が存在する。図６（ｂ）は、初期化用単磁極ヘッドの移動を対称的に行わずに初期化作業を行い、対称関係を維持して移動させた転写用磁気ヘッドにて転写したものである。これも図６（ａ）と同様に１周期に１ヶ所だけ初期化用単磁極ヘッドの昇降位置に対応する媒体位置に転写信号強度の著しく変化する異常３５が存在する。以上、これらの波形からも磁気ヘッドを常に対称に移動させることが重要な課題であることがわかる。
【００１５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、常に磁気ヘッドを対称に配置し、かつ対称関係を維持しながら移動させるように構成する、垂直磁気媒体用の磁気転写装置ならびに磁気転写方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の第１の実施形態である磁気転写装置は、サーボ情報を担持するマスターディスクと、基板と該基板上に形成された１つの磁気記録層とを具えた垂直磁気媒体とを密着または近接させる手段と、前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体との位置合せを行なうための手段と、密着または近接した前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体とに磁界を印加して転写を行うための転写用磁界印加手段とを具え、ここで、前記転写用磁界印加手段は、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称に配置された少なくとも１対の転写用磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して常に対称に移動することを特徴とする。
【００１７】
前記第１の実施形態の磁気転写装置は、前記磁気記録層の磁化を垂直磁気媒体全体にわたって初期化するための初期化用磁界印加手段をさらに含み、前記初期化用磁界印加手段は、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称に配置された少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドは前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して常に対称に移動してもよい。
【００１８】
本発明の第２の実施形態である磁気転写装置は、サーボ情報を担持するマスターディスクと、基板と該基板の両面上に形成された２つの磁気記録層とを具えた垂直磁気媒体とを密着または近接させる手段と、前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体との位置合せを行なうための手段と、密着または近接した前記マスターディスクと前記垂直磁気媒体とに磁界を印加して転写を行うための転写用磁界印加手段とを具え、ここで、前記転写用磁界印加手段は、前記磁気記録層に対して対称に配置された少なくとも１対の磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の磁気ヘッドは前記垂直磁気媒体中心面に対して常に対称に移動することを特徴とする。
【００１９】
前記第２の実施形態の磁気転写装置は、前記磁気記録層の磁化を垂直磁気媒体全体にわたって初期化するための初期化用磁界印加手段をさらに含み、前記初期化用磁界印加手段は、前記垂直磁気媒体の中心面に対して対称に配置された少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを含み、前記少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドは前記垂直磁気媒体の中心面に対して常に対称に移動してもよい。
【００２０】
前記第１および第２の実施形態の磁気転写装置において、前記転写用磁界印加手段は、水平方向に移動する１つの水平リニアステージと、垂直方向に移動する２つの垂直リニアステージと、前記垂直リニアステージと前記水平リニアステージとを繋ぐ２本のリンクと、前記水平リニアステージを駆動させるアクチュエータとを具え、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは前記２つの垂直リニアステージのそれぞれに取り付けられており、および前記アクチュエータを駆動させて前記水平リニアステージを動かすことにより、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドが常に対称に移動するように構成されてもよい。
【００２１】
また、前記第１および第２の実施形態の磁気転写装置において、前記転写用磁界印加手段は、駆動軸に設けられたピニオンと、前記ピニオンに噛み合って設けられ、および前記ピニオンの駆動時に反対方向に移動する２つのラックと、前記ラックに固定されて垂直方向に移動する２つのリニアステージと、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは前記２つのリニアステージのそれぞれに取り付けられており、前記駆動軸を回転させることにより、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドが常に対称に上下移動するように構成してもよい。
【００２２】
あるいはまた、前記第１および第２の実施形態の磁気転写装置において、前記転写用磁界印加手段は、常に対称に移動するための第１および第２垂直リニアステージを具え、前記第１垂直リニアステージは、前記１対の転写用磁気ヘッドの一方が設けられた１つの調整ステージと固定手段とを具え、前記１対の転写用磁気ヘッドの他方は、前記第２垂直リニアステージ上に設けられ、前記転写用磁気ヘッドの位置を調整する時には前記転写用磁気ヘッドの一方と前記第１垂直リニアステージの固定が解除でき、磁界を垂直磁気媒体に印加する時には前記転写用磁気ヘッドの一方と前記第１垂直リニアステージとを前記固定手段にて固定してもよい。
【００２３】
前記初期化用磁界印加手段は、前記転写用磁界印加手段と同一の構成を有してもよい。
【００２４】
前記第１および第２の実施形態の磁気転写装置において、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、少なくとも１対の単磁極ヘッドを含んでもよい。
【００２５】
前記第１および第２の実施形態の磁気転写装置において、前記少なくとも１対の磁気ヘッドは、少なくとも１対のリングヘッドを含んでもよい。
【００２６】
あるいはまた、前記初期化用磁気ヘッドが単磁極ヘッドであってもよい。
【００２７】
ここで、前記マスターディスクは、互いに孤立した軟磁性材料からなり、前記サーボ情報に相当するライン（線）状の周期的なパターンが表面上にあるいは表面部分に埋め込まれた非磁性基板であってもよい。
【００２８】
本発明の第３の実施形態である磁気転写方法は、サーボ情報を担持するマスターディスクから、基板と該基板の片面上に磁気記録層とを有する垂直磁気媒体に磁気的に転写を行なう磁気転写方法であって、前記マスターディスクを、前記垂直磁気媒体の磁気記録層を有する面に密着または近接させる工程と、少なくとも１対の転写用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称的に配置する工程と、前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、前記転写用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記マスターディスクから前記垂直磁気媒体へ前記サーボ情報を転写する工程と、前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から離隔させる工程とを具えたことを特徴とする。
【００２９】
ここで、少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対して対称的に配置する工程と、前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、前記初期化用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記垂直磁気媒体を初期化する工程と、前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の前記マスターディスクに面する表面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から離隔させる工程とをさらに具えてもよい。
【００３０】
本発明の第４の実施形態である磁気転写方法は、サーボ情報を担持するマスターディスクから、基板と該基板の両面上に２つの磁気記録層を有する垂直磁気媒体に磁気的に転写を行なう磁気転写方法であって、前記マスターディスクを、前記垂直磁気媒体の両面に密着または近接させる工程と、少なくとも１対の転写用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の中心面に対して対称的に配置する工程と、前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、前記転写用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記マスターディスクから前記垂直磁気媒体へ前記サーボ情報を転写する工程と、前記転写用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から離隔させる工程とを具えたことを特徴とする。
【００３１】
ここで、少なくとも１対の初期化用磁気ヘッドを前記垂直磁気媒体の中心面に対して対称的に配置する工程と、前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体に接近させる工程と、前記初期化用磁気ヘッドにより前記垂直磁気媒体に磁界を印加して、前記垂直磁気媒体を初期化する工程と、前記初期化用磁気ヘッドを、前記垂直磁気媒体の中心面に対する対称的関係を維持しながら、前記垂直磁気媒体から離隔させる工程とをさらに具えてもよい。
【００３２】
前記第３および第４の実施形態の磁気転写方法において、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、異なる磁極が対向するように配置される少なくとも１対の単磁極ヘッドであってもよい。
【００３３】
前記第３および第４の実施形態の磁気転写方法において、前記少なくとも１対の転写用磁気ヘッドは、同じ磁極同士が対向するように配置された少なくとも１対のリングヘッドであってもよい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（垂直磁気媒体）
本発明において用いられる垂直磁気媒体は、非磁性基体２０１上に少なくとも軟磁性層２０２、磁気記録層２０４が順に形成された構造を有しており、さらにその上に保護膜２０５および／または液体潤滑剤層２０６が形成されていてもよい。典型的な垂直磁気媒体の構造を、図１５に示す。図１５においては非磁性基体２０１の片面上に各層を形成した構造を示しているが、両面に前記各層を形成してもよい。
【００３５】
非磁性基体２０１としては、通常の長手磁気媒体に用いられる円環状（中心部に円形の孔を有する円形を意味する）の、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができる。軟磁性層２０２としては、ＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金等を用いることが出来るが、非晶質のＣｏ合金を用いることが好ましい。Ｃｏに対して、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｔｉ、および／またはＷを添加することにより非晶質のＣｏ合金を得ることができる。磁気記録層２０４は少なくともＣｏとＣｒを含む合金の強磁性材料が好適に用いられる。垂直磁気媒体として用いるためには、該強磁性材料の六方最密充填構造のｃ軸が垂直磁気媒体の記録面に垂直方向に配向していること、すなわち強磁性材料の磁化容易軸が該記録面に垂直な方向にあることが必要である。また、磁気記録層２０４の材料としては、垂直方向の保磁力が水平方向の保磁力よりも著しく大きいことが重要である。磁気記録層２０４の結晶配向性や結晶粒径を好ましく制御するために、軟磁性層２０２と磁気記録層２０４との間に、例えばＴｉやＴｉＣｒ合金からなる下地層２０３を設けることもできる。保護膜２０５は、例えばカーボンを主体とする薄膜が用いられる。また液体潤滑剤層２０６は、例えばパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤をもちいることができる。
【００３６】
（マスターディスク）
本発明において用いられるマスターディスク８は、図１６に示すような従来の長手磁気媒体に用いられるものを用いることができる。マスターディスク８は非磁性基板２１１と前記非磁性基板の表面上にあるいは表面部分にサーボ情報に対応するパターンを有して、ライン(線)状の周期的領域２１０に埋め込まれている互いに孤立した複数の軟磁性材料（軟磁性膜９）とを有する。
【００３７】
「サーボ情報に対応するパターン」とは、それを用いて磁気媒体に対して磁気転写を行った際に、該磁気媒体にサーボ情報が転写されるパターンを意味する。そのパターンは、ＨＤＤ装置の仕様などに依存するものであり、従来の長手磁気媒体に用いられるものも使用できる。一般的には、そのパターンは、図１６に示すように、マスターディスクの径方向に伸びるライン状の領域２１０内に設けられ、および該領域は一定角度毎に周期的に設けられる。
【００３８】
マスターディスクの非磁性基板２１１は、軟磁性膜のパターンを形成するための方法にも依存するが、ガラス、シリコン、樹脂などの材料を用いて形成することができる。非磁性基板２１１は、サーボ情報を転写される垂直磁気媒体１１に対応する大きさのものを用いることができ、好ましくは、該垂直磁気媒体１１と同一の形状および大きさを有する。また非磁性基板２１１の厚さは、使用される垂直磁気媒体１１、磁界強度等の製造条件に依存するが、好ましくは０．２〜０．５ｍｍである。
【００３９】
マスターディスクの軟磁性膜９は、垂直磁気媒体の磁気記録層の水平方向の透磁率とは大きく異なる透磁率を有すること（比透磁率１００以上）が好ましい。そのような材料を選択することによって、転写用磁気ヘッドにより印加される垂直方向の磁界が、より良好に集束して、磁気転写を効率的に行うことができる。軟磁性膜９として好ましいものは、純Ｃｏを含む。前述のように、軟磁性膜９の厚さは、磁束の集中の観点からは厚い方が好ましいが、しかしサーボ情報の高密度化のためにはより薄くすることが必要である。したがって、その厚さには最適値が存在し、好ましくは２００〜５００ｎｍ、より好ましくは２５０〜３５０ｎｍ、最も好ましくは３００ｎｍである。マスターディスク８の軟磁性膜９は、非磁性基板２１１の表面上に、あるいは表面部分に設けてもよい。表面上に設けるとは、非磁性基板２１１の表面に軟磁性材料をパターン状に付着することを意味する。また表面部分に設けるとは、例えば、非磁性基板２１１表面に所望のパターンを有する凹部を配置し、該凹部に軟磁性膜９を埋め込むことを意味する。
【００４０】
（初期化作業）
本発明における初期化作業は、前述の図２（ａ）に示した方式と同様に、２つの対向する単磁極ヘッドを用いて行うことができるので、詳細は省略する。具体的には、マスターディスクを用いないことおよび転写作業にて印加する磁界と反対の磁界を印加することを除いて、単磁極ヘッドを用いる転写作業と同様に行うことができる。
【００４１】
（転写作業）
本発明における転写作業は、マスターディスク８を垂直磁気媒体１１に対して密着もしくは近接させて、従来より用いられている２つの対向する単磁極ヘッドを用いて垂直方向磁界を印加する方法で行うことができる。あるいはまた、リングヘッドを用いて水平方向磁界を印加する方法によって行うこともできる。ここで、マスターディスク８の垂直磁気媒体１１に対向する表面は、サーボ情報を担持している軟磁性膜９を有している表面である。マスターディスクを近接させて配置するとは、マスターディスク８の表面とそれに対向する垂直磁気媒体１１の表面との距離を１ｍｍ以下にすることを意味する。
【００４２】
下記に詳細に述べる磁気転写作業により、マスターディスクのサーボ情報が垂直磁気媒体に転写される。例えば、図１６に示した構造を有するマスターディスクからサーボ情報が転写された垂直磁気媒体は、図１７に示すように、垂直磁気媒体１１の径方向に伸びるライン状の領域２１２内にサーボ情報が記録される。領域２１２は、好ましくは、一定角度毎に周期的に設けられる。
【００４３】
［垂直磁界を用いる転写作業］
垂直方向磁界を印加する転写作業は、垂直磁気媒体のマスターディスクに対向する表面（片面に磁気記録層を有する場合）もしくは垂直磁気媒体の中心面（両面に磁気記録層を有する場合）に対して対称的に配置された単磁極ヘッドを用い、サーボ情報を記録すべき部位に移動することによって行われる。具体的には、所定の位置に単磁極ヘッドを配置し、そして該媒体を回転させるかあるいは該単磁極ヘッドを該媒体の周方向に移動させながら、該単磁極ヘッドによる磁界を垂直磁気媒体に印加することで行うことができる。
【００４４】
単磁極ヘッド１３は垂直磁気媒体１１の垂直方向の磁界を発生する。その磁界強度は、垂直磁気媒体１１の磁気記録層の保磁力および透磁率（垂直方向および水平方向の双方を含む）、マスターディスクの軟磁性膜９の透磁率、磁気ヘッド１３の形状等に依存するが、好ましくは０．４〜１Ｔである。
【００４５】
垂直磁気媒体１１のマスターディスク８に面している表面と単磁極ヘッド１３との距離（片面のみに磁気転写を行う場合）、および垂直磁気媒体１１の中心面と単磁極ヘッド１３との距離（両面ともに磁気転写を行う場合）は、単磁極ヘッド１３の発生する磁界の強度、マスターディスク８の軟磁性膜９の形状、軟磁性膜９の材質、および垂直磁気媒体１１の磁気特性に依存し、最適化される必要がある。該距離の好ましい範囲は、１〜４ｍｍである。
【００４６】
転写信号の記録に関与する垂直方向磁界の強度を増大させるためには、軟磁性膜９中の磁束密度が大きいことが必要である。軟磁性膜９中の磁束密度が大きければ大きいほど軟磁性膜９直下の磁気記録層における磁界を大きくすることができ、十分な転写信号を書き込むことが可能となる。
【００４７】
軟磁性膜９に垂直方向磁界を印加した場合には、磁界は軟磁性膜９がある位置では軟磁性膜９に集束され、軟磁性膜９のない位置では漏れ磁界となる。このため、軟磁性膜９のある部分とない部分とで、垂直磁気媒体１１に印加される磁界は、同一方向の周期的な強弱を有するものとなる。すなわち、磁気転写は、単純に軟磁性膜９により集束した垂直方向磁界の磁界強度の大きさにより行われるのではなく、軟磁性膜９のある部分とない部分とにおける磁界強度の差によって行われる。したがって、垂直磁気媒体１１の磁気記録層の垂直方向の保磁力Ｈｃが軟磁性膜９のない部分の磁界強度よりも大きく、かつ軟磁性膜９のある部分の印加磁界強度より小さい必要がある。
【００４８】
［水平磁界による転写作業］
水平方向磁界を印加する転写作業は、垂直磁気媒体のマスターディスクに対向する表面（片面に磁気記録層を有する場合）もしくは垂直磁気媒体の中心面（両面に磁気記録層を有する場合）に対して対称的に配置されたリングヘッドを用い、サーボ情報を記録すべき部位に移動することによって行われる。具体的には、所定の位置にリングヘッドを配置し、そして該媒体を回転させるかあるいは該リングヘッドを該媒体の周方向に移動させながら、該リングヘッドによる磁界を垂直磁気媒体に印加することで行うことができる。
【００４９】
以下、図３を参照して、水平方向磁界による磁気転写に関して詳細に述べる。本発明の磁気転写工程において、水平方向の磁界を印加するための磁気ヘッドとして、図３（ｂ）に示すような永久磁石の両極にヨークを取り付けたリングヘッド１６および１７を用いることができる。リングヘッドのヨーク先端にはギャップ２７および２８が形成されており、そのギャップがマスターディスクに対向するようにして用いられる。各ギャップ２７，２８からの漏れ磁界により垂直磁気媒体１１の表面に平行な水平磁界１８を印加する。
【００５０】
リングヘッドのギャップ２７、２８の幅は、用いられるマスターディスク８および垂直磁気媒体１１にも依存するが、好ましくは３〜６ｍｍである。なお、永久磁石を用いたリングヘッドが図示されているが、その永久磁石を適当な大きさを有するソレノイドコイル等、当業者によく知られているものに変更できることはいうまでもない。本発明の磁気転写工程において、磁気ヘッドは垂直磁気媒体１１の水平（長手）方向の磁界を発生する。その磁界強度は、垂直磁気媒体１１の磁気記録層の保磁力および透磁率（垂直方向および水平方向の双方を含む）、マスターディスク８の軟磁性膜９の透磁率、磁気ヘッド１６、１７の形状等に依存するが、好ましくは０．４〜１Ｔである。
【００５１】
前記１対のリングヘッド１６および１７の垂直磁気媒体１１との位置関係は、単磁極ヘッド１３を用いる場合と同様である。ただし、リングヘッド１６および１７は図３に示すように同一方向の水平磁界を発生させるように配置される。
【００５２】
垂直磁気媒体１１のマスターディスク８に面している表面とリングヘッドのギャップ２７および２８の媒体側の面との距離（片面のみに磁気転写を行う場合）、および垂直磁気媒体１１の中心面とリングヘッドのギャップ２７、２８の媒体側の面との距離（両面ともに磁気転写を行う場合）は、リングヘッド１６、１７の発生する磁界の強度、マスターディスク８の軟磁性膜９の形状、軟磁性膜９の材質、および垂直磁気媒体１１の磁気特性に依存し、最適化される必要がある。該距離の好ましい範囲は、１〜４ｍｍである。
【００５３】
本発明の磁気転写工程におけるリングヘッド１６、１７の移動は、単磁極ヘッド１３と同様に行うことができる。この際に、リングヘッド１６、１７を、発生磁界のＮ極からＳ極の方向に移動してもよいし、逆にＳ極からＮ極の方向に移動させてもよい。
【００５４】
垂直磁気媒体１１への磁気転写において、水平方向磁界を用いる際の転写機構について述べる。図１８（Ａ）は、１対のリングヘッド１６、１７により垂直磁気媒体１１とマスターディスク８と水平方向に印加される磁界３０１とそれによる転写信号を示す図である。また、図１８（Ｂ）は、その水平方向磁界の磁気力線３０２を示す図である。さらに、図１８（Ｃ）に示される水平磁界印加により発生する垂直方向磁界の分布をしめす図である。マスターディスクの軟磁性膜近傍に印加された磁界は、透磁率の高い軟磁性膜９に集束され、軟磁性膜９のないスペース部分では洩れ磁界となる。この軟磁性膜９に対して収束される磁界および漏れ磁界は垂直方向の成分を有するため、垂直方向の磁界が発生する。発生する垂直方向の磁界はパターンの両端で強度のピークを持ち、その向きは反対向きになっている。垂直磁気媒体１１の初期化によって、垂直磁気媒体１１が一様に図中上向きに磁化されている場合を考えると、転写工程によって軟磁性膜９の右端付近は下向きの垂直磁界成分が発生しているために磁化反転を受け、信号が転写される。一方、軟磁性膜９の左端は、同じ上向きの磁界を受けるので磁化反転されずに初期磁化の方向が保持され、信号は転写されない。
【００５５】
ここで、図１８（Ｃ）に示すように、軟磁性膜９に水平方向磁界を印加した場合に発生する垂直成分の磁界は、軟磁性膜９の右端と左端とではその向きが反対になることに注目すべきである。したがって、水平方向磁界の印加により発生する垂直成分の磁界が、垂直磁気媒体１１の保磁力よりも大きな磁界強度を有しさえすれば、初期化の磁化の向きを反転すること（すなわち軟磁性膜に対応する信号を転写すること）が可能である。すなわち、軟磁性膜９のある部分とない部分とにおける磁界強度の差によってではなく、単純に発生する垂直成分の磁界の磁界強度の大きさによって磁気転写が行われる。このことは、前述した垂直方向磁界を印加して磁気転写を行う場合に垂直磁気媒体１１の磁性記録層に課される制約を不要とし、磁性記録層の材料の選択範囲をも拡大するものである。
【００５６】
前述のように水平方向磁界を用いる場合には、垂直磁気媒体１１に印加される磁界の水平成分、より詳細には該水平成分によって発生する垂直磁界のみが、磁気転写に有効である。したがって、水平磁界を印加する方法においても、１対のリングヘッド１６、１７が発生する磁界の極性のみならず磁界の強度分布もまた、垂直磁気媒体１１のマスターディスク８に面している表面（片面転写の場合）または垂直磁気媒体１１の中心面（両面転写の場合）に対して対称な位置関係にあることが重要である。図５（Ａ）に示すように、単一のリングヘッドの発生する磁界には、水平方向の磁界の他に垂直方向の磁界も含まれている。すなわち、簡略化して表示すると、リングヘッド１６のギャップ２７からの磁界（矢印３０→矢印１８→矢印３１）、およびリングヘッド１７のギャップ２８からの磁界（矢印３２→矢印２９→矢印３３）がある。ここで、リングヘッド由来の垂直磁界（矢印３０、３１、３２および３３）は、垂直磁気媒体の磁化方向を反転させる可能性があり、したがって転写された信号を消去する、あるいは、転写すべきでない位置に信号を記録するおそれがある。図３のようにリングヘッド１６、１７を対称的に配置することによって、垂直磁気媒体１１の表面付近またはマスターディスク８の軟磁性膜９のある面の付近で、これらの垂直方向の磁界を相殺することができる。したがって、このような配置にすることによって、水平方向の磁界のみを垂直磁気媒体１１のマスターディスク８に面している表面に印加することが可能となる。
【００５７】
前述のように、水平磁界を印加する転写作業においてもまた、リングヘッド１６、１７を対称に配置することが必要であり、位置調整用の調整ステージを設けるべきである。この場合には、垂直磁界を用いる場合とは対照的に、同一の磁極が対向する位置に配置されるので、２つのリングヘッド相互間は大きな斥力が発生する。したがって、単磁極ヘッドの場合と同様、ステージの許容耐荷重を満足するために、リングヘッドの取付部分の剛性を満足し、調整ステージをもった装置構成を採用することが必要となる。
【００５８】
したがって、水平磁界を印加する転写方式を用いる場合にも、磁気ヘッドが対称に配置され、かつ常に対称な位置関係を維持して移動することを可能にする装置構成が必要となる。
【００５９】
（転写装置）
次に、前記初期化作業および転写作業を行う本発明の転写装置について述べる。本発明の装置は、以下の特徴を有するものである。
【００６０】
（１）各磁気ヘッドが、垂直磁気媒体１１のマスターディスク８に面している表面（片面転写の場合）または垂直磁気媒体１１の中心面（両面転写の場合）に対して常に対称に配置され、かつ磁気強度分布を常に対称に保つことができ、
（２）各磁気ヘッドを、垂直磁気媒体１１のマスターディスク８に面している表面（片面転写の場合）または垂直磁気媒体１１の中心面（両面転写の場合）に対して常に対称に移動させることができ、
（３）磁気ヘッドの位置を調整する時には、磁力の影響のほとんどない所へ磁気ヘッドを移動し、そこで磁気ヘッドと垂直リニアステージの固定を解除することができる。また、磁界を磁気媒体に印加する時には磁気ヘッドと垂直リニアステージを固定することができる。この構造により、磁気ヘッドの位置調整が可能であり、かつ、磁気ヘッド取付け部分の剛性を保つことが安価でかつ小型な構造で実現できる。
【００６１】
以下の実施例により、本発明の磁気転写装置をより詳細に述べる。
【００６２】
【実施例】
以下に図７〜１４を参照して、本発明の実施の形態における垂直媒体用磁気転写装置の詳細について説明する。
【００６３】
図７は、実施例に関る磁気転写装置の全体図である。図７（ａ）は、装置上面図、図７（ｂ）は、装置正面図である。本実施例における磁気転写装置は、大きく４ブロック１０１，１０２，１０３，１０４により構成されており、これら各ブロックがベース１１０上に図に示したように配置されて、一連の転写作業を行なう。
次に各ブロックに関して各構成を説明する。
【００６４】
ブロック１０１は、垂直磁気媒体支持部である。サーボ情報が転写される垂直磁気媒体１０５の保持や転写作業時にマスターディスク１０６と垂直磁気媒体１０５との密着を行なうためのエアチャック１０７と、転写時に垂直磁気媒体１０５やマスターディスク１０６を保持したまま磁気ヘッドに対して回転移動するスピンドル１０８と、スピンドルを駆動する駆動モータ１０９から構成されている。
【００６５】
ブロック１０２は、転写作業を行なうための磁界印加部（転写用磁界印加部）である。図８にブロック１０２のみの拡大図を示す。ブロック１０２は、ベース１１０上にリニアガイド１１１を介して転写用磁界印加部ベース１１２が設けられている。また、リニアガイド１１１の左右にはストッパ１１４，１１５が設けられており、初期化作業時に転写用磁界印加部ベース１１２全体が矢印１１６方向に移動する際の移動限界位置を規定している。また、転写用磁界印加部ベース１１２には、垂直方向のリニアガイド１１３が設けられており、そこに２つの垂直リニアステージ１１７，１１８が取り付けられている。これにより、垂直リニアステージ１１７，１１８は上下の移動（矢印１１９，１２０）が可能となっている。さらに、各垂直リニアステージ上には磁気ヘッド１２１，１２２を取付けるための取付板１２３，１２４が固定軸１２５，１２６を介して取り付けられている。そして、一方の垂直リニアステージ（第１垂直リニアステージ）１１７には、さらに１軸の調整ステージ１２７が設けられ、取付板１２３に固定されている。この際、固定軸１２５と取付板１２３は取付ネジ１３０を緩めることにより固定状態が解除できる。そのため、取付ネジ１３０を緩めた状態ではマイクロメータヘッド１２８によって、調整ステージ１２７が矢印１２９方向に移動するため、磁気ヘッド１２１の移動が可能であり、磁気ヘッド１２１と磁気ヘッド１２２の相対間距離の調整が可能となる。他方の垂直リニアステージ（第２垂直リニアステージ）は調整ステージを持たなくてもよい。さらに、装置反対面にはリンク機構１３１が設置されており、垂直リニアステージ１１７，１１８を同時に開閉させることが可能となっている。なお、磁気ヘッドは、単磁極ヘッドあるいはリングヘッドである。
【００６６】
ブロック１０３は、初期化作業を行うための磁界印加部（初期化用磁界印加部）である。ブロック１０３は、ブロック１０２の勝手違いの構造となっている点と、磁気ヘッドが初期化用ヘッド（単磁極ヘッド）である点を除いては、構造・機能・動作に関してブロック１０２と全く同等であるため詳細な説明を省略する。
【００６７】
ブロック１０４は、マスターディスク支持部である。図７に示すようにマスターディスク１０６を保持するためのエアチャック部１３２と、そのエアチャック部１３２が設置されているステージ１３３と、マスターディスク１０６を垂直磁気媒体から隔離するためにエアチャック部１３２を昇降させるときの上下方向のガイドとなるリニアガイド１３４と、ステージ１３３をリニアガイド１３４に沿って駆動するためのアクチュエータ１３５から構成されている。本実施例では、アクチュエータ１３５としてエアシリンダを採用しているが、油圧シリンダ等の当業界において知られている手段で代替できる。
【００６８】
次に実際の初期化・転写作業に基づいて一連の装置動作を説明する。図９は、初期化作業における装置動作を表したものであり、図１０は、転写作業における装置動作を表したものである。ここで、図９は、図の煩雑性を避けるため、作業上使用しないブロック１０４の図示は省略する。
【００６９】
まず、図９（ａ）は、図７と同じ状態であり、上下対称の磁気ヘッド１３６，１３７が垂直磁気媒体１０５に十分磁力の影響を与えない離れた位置で保持されるとともに、初期化用磁界印加部ベース１３８、転写用磁界印加部ベース１１２は、ストッパ１４０，１１５に押し当たるまで外側に位置決めされ、スピンドル１０８から遠ざけられている。各磁界印加部ベース１３８，１１２がこの状態である際に、垂直磁気媒体１０５の取り付け、取り外しが行われる。ここで、図９（ａ）は、垂直磁気媒体１０５を取り付けた状態を表している。次に図９（ｂ）に示すように初期化用磁界印加部ベース１３８をストッパ１４２に当たるまで垂直磁気媒体１０５に近づける。但し、磁気ヘッド１３６，１３７は垂直磁気媒体１０５に影響を与えないように開いた状態のままで近づける。次に図９（ｃ）に示すように磁気ヘッド１３６，１３７が垂直磁気媒体１０５（より具体的には、磁気記録層側の表面または中心面）を対称面として常に対称な位置になるように矢印１４３方向に垂直リニアステージ１４４，１４５を閉じる。このとき、前述のように磁気ヘッド１３６，１３７は常に対称に移動しているため、磁気ヘッドの昇降位置における異常発生の防止という目的が達成される。また、上下から徐々に磁気ヘッド１３６，１３７を垂直磁気媒体１０５に近づけることにより、既に磁気ヘッド１３６，１３７を近づけた状態から横方向に垂直磁気媒体を抜き差しする方法に比べ磁気ヘッド端部の磁界の乱れの影響を受け難く、より理想的に垂直磁気媒体に磁界を印加できる。この状態で垂直磁気媒体１０５をチャックしたままスピンドル１０８を１回転以上回転させて、垂直磁気媒体１０５全面を初期化する。このとき、前述のように磁気ヘッド１３６，１３７は垂直磁気媒体１０５に対して対称に配置されているため、（１）水平方向への磁界の広がりを小さくする、（２）磁界の垂直成分のみを垂直磁気媒体に印加するという２つの目的が達成される。最後に先程とは逆に磁気ヘッド１３６，１３７を垂直リニアステージ１４４，１４５を介して開くことにより、図９（ｂ）の状態に戻す。この際にも、１対の磁気ヘッド１３６，１３７が常に対称に移動しているため、磁気ヘッドの昇降位置における異常発生が防止される。さらに、初期化用磁界印加部ベース１３８を図９（ａ）の状態に戻して初期化作業を終了する。
【００７０】
次に転写作業について説明する。図１０（ａ）は、図７または図９（ａ）と同様な状態であるが、垂直磁気媒体１０５は前述の初期化作業（図９に示した一連作業）によって初期化されている。他の方法で初期化された垂直磁気媒体をこの時点で装置に取り付けてもよい。この時点において、マスターディスクの位置合わせを行う。マスターディスクの位置合わせは、たとえば、基準点を設定されたＣＣＤカメラ（不図示）を用いて、マスターディスク１０６中心に設けられたマーカ（不図示）を観測し、マーカを基準点に一致させることにより行うことができる。該基準点はスピンドル１０８の中心位置に一致するように設けられ、かつ垂直磁気媒体１０５はスピンドル１０８上にチャックされるので、これによってマスターディスク１０６と垂直磁気媒体１０５との位置合わせをすることができる。次に図１０（ｂ）に示したようにステージ１３３を介してマスターディスク１０６を矢印１４６方向に降下させて、エアチャック１０７により、垂直磁気媒体１０５とマスターディスク１０６を密着させる。次に図１０（ｃ）に示すように転写用磁界印加部ベース１１２をストッパ１１４に当たるまで垂直磁気媒体１０５に近づける。但し、磁気ヘッド１２１、１２２は垂直磁気媒体１０５に影響を与えないように開いた状態のままで近づける。次に図１０（ｄ）に示すように磁気ヘッド１２１、１２２が垂直磁気媒体１０５を対称軸として常に対称な位置になるように矢印１５０方向に垂直リニアステージ１１７、１１８を閉じる。このとき、前述のように磁気ヘッド１２１，１２２は常に対称に移動しているため、磁気ヘッドの昇降位置における異常発生の防止という目的が達成される。さらに、前述のように磁気ヘッド１２１、１２２は垂直磁気媒体１０５に対して対称に配置されるため、単磁極ヘッドを用いる場合は磁界の垂直成分のみを、またはリングヘッドを用いる場合には磁界の水平成分のみを、垂直磁気媒体に印加することができる。また、初期化作業と同様に上下から徐々に磁気ヘッド１２１、１２２を垂直磁気媒体１０５に近づけることにより、既に磁気ヘッド１２１、１２２を近づけた状態から横方向に垂直磁気媒体を抜き差しする方法に比べ磁気ヘッド端部の磁界の乱れの影響を受け難く、より理想的に垂直磁気媒体に磁界を印加できる。この状態で垂直磁気媒体１０５とマスターディスク１０６をチャックしたままスピンドル１０８を１回転以上回転させて、垂直磁気媒体１０５全面にサーボ信号を転写する。最後に先程とは逆に磁気ヘッド１２１、１２２を垂直リニアステージ１１７、１１８を介して開くことにより、図１０（ｃ）の状態に戻す。さらに、転写用磁界印加部ベース１１２を図１０（ｂ）の状態に戻してから、マスターディスク１０６をステージ１３３を介して上昇させ、垂直磁気媒体１０５から切り離して図１０（ａ）の状態に戻し、転写作業を終了する。
【００７１】
ここで、磁気ヘッドの対称移動機構について詳細に説明する。図１１に転写用磁界印加部に取り付けられたリンク機構１３１の拡大図を示す。磁界印加部ベース１１２には、水平方向のリニアガイド１５５が取り付けられ、その上に水平リニアステージ１５６が設けられている。そして、水平リニアステージ１５６には側板１５７が設けられ、水平リニアステージ１５６と側板１５７間にピン１５８が取り付けられている。また、垂直リニアステージ１１７、１１８の側面にもピン１５９，１６１が取り付けられており、ピン１５８，１５９間を繋ぐアッパーリンク１６０と、ピン１５８，１６１を繋ぐロウアーリンク１６２が設置されている。さらに、磁界印加部ベース１１２には取付板１６３を介してアクチュエータ１６４が取り付けられ、軸継手１６５を介して側板１５７に取付けられている。本実施例では、アクチュエータ１６４としてエアシリンダを採用しているが、油圧シリンダ等の当業界において知られている手段で代替できる。ここで、アクチュエータ１６４は、矢印１６６方向に駆動可能となっており、側板１５７および水平リニアステージ１５６をリニアガイド１５５に沿って矢印１６６方向に移動できる。図１２（ａ）は、アクチュエータ１６４が水平リニアステージ１５６と側板１５７を矢印１６７方向に引き込んでいる状態を示している。それによりピン１５８も矢印１６７方向に移動するため、アッパーリンク１６０が矢印１６８方向に，ロウアーリンク１６２が矢印１６９方向に回転し、その力を受けて垂直リニアステージ１１７が矢印１７０方向に、垂直リニアステージ１１８が矢印１７１方向に移動する。
【００７２】
従って、垂直リニアステージ１１７、１１８に取付けられている磁気ヘッド１２１、１２２も対称位置を保ったままで同様に矢印１７０，１７１方向に移動する。次に図１２（ｂ）は、アクチュエータ１６４が図に示したように距離Ａだけ水平リニアステージ１５６と側板１５７を矢印１７２方向に押出している状態を示している。これにより、図１２（ａ）とは反対にピン１５８も矢印１７２方向に移動するため、アッパーリンク１６０が矢印１７３方向に、ロウアーリンク１６２が矢印１７４方向に回転し、その力を受けて垂直リニアステージ１１７が矢印１７５方向に、垂直リニアステージ１１８が矢印１７６方向に移動する。従って、垂直リニアステージ１１７、１１８に取付けられている磁気ヘッド１２１、１２２も対称位置を保ったままで同様に矢印１７５，１７６方向に移動する。
【００７３】
また、磁気ヘッドの対称移動機構における第２の実施例について詳細に説明する。図１３（ａ）に本実施例の磁界印加部の側面図を示す。ここで、第１の実施例と異なる点は、垂直リニアステージ１５１，１５２がＬ字形状で構成されており、Ｌ字の１面は、第１の実施例と同様リニアガイド１５３に取付けられ、垂直方向にガイドされているが、もう１面は磁気ヘッド１２１、１２２と反対側突出している点である。垂直リニアステージ１５１、１５２の磁気ヘッド側は、第１の実施例と同様の構成となっている。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＢ方向矢視図であり、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）のＣ−Ｃ断面図を表している。但し、図１３（ｂ），（ｃ）は、図の煩雑化を避けるためにリニアステージから磁気ヘッドまでの構成部品を省略して図示している。ここで、磁界印加部ベース１５４には軸受材１８４が設けられ、そこに駆動軸（不図示）に接続されたピン１７８が設置されている。ピン１７８には、ピニオン１７７が固定されており、前述の垂直リニアステージ１５１，１５２の１面にはラック１７９，１８０が設けられ、ピニオン１７７とかみ合っている。本実施例では、ピン１７８を図示していないアクチュエータにより回転させることにより、垂直リニアステージ１５１，１５２が対称位置を保ったまま移動が可能となる。つまり、図１３（ｂ）に示したようにピン１７８を駆動してピニオン１７７を矢印１８１方向に回転させると、リニアステージ１５１はピニオン１７７により下向きの駆動がラック１７９を介して伝わり矢印１８２のように下向きに移動することになる。また、リニアステージ１５２はピニオン１７７により上向きの駆動がラック１８０を介して伝わり矢印１８３のように上向きに移動することになる。
【００７４】
次に初期化用，転写用の各々の磁気ヘッド対称位置の調整方法について説明する。調整方法は、初期化用，転写用ともに同じであるため、説明では転写用磁気ヘッドを用いる。図１４（ａ）は、磁気ヘッド１２１、１２２を近接させた閉じた状態を表している。この状態にて、図示していない垂直磁気媒体に対して磁気ヘッド１２１、１２２が対称に位置するように磁気ヘッド１２１と１２２との間の距離Ｄ（図中）の設定値を決定する。しかし、前述のとおり、この状態では磁気ヘッド１２１、１２２に互いに大きな引力ないしは斥力が発生しているため、調整ステージ１２７だけでこの引力ないしは斥力を保持するだけの剛性を持たせるのは装置の大型化を招く。そのため、取付部の剛性を満足するために、垂直リニアステージ１１７と取付板１２３を固定軸１２５にて取付ネジ１３０を使って固定している。すなわち、磁気ヘッドの近接による引力ないし斥力は、取付板１２３から固定軸１２５を経由して、垂直リニアステージ１１７で担持される。調整ステージ１２７は、取付板１２３および磁気ヘッド１２１の重量を担持するに足る剛性を有することのみが必要とされ、したがって小型化が可能である。
【００７５】
距離Ｄの調整時にはまず２つの磁気ヘッド１２１、１２２間に引力も斥力も発生しないように、図１４（ｂ）の状態にする。ここで、図１４（ｃ）は図１４（ｂ）のＥ方向から見た磁気ヘッド１２１、取付板１２３、および４つの固定軸に対応する４本の取付ネジ１３０を示している。次に４本の取付ネジ１３０を緩め、取付板１２３とリニアステージ１１７の固定を外す。この状態で初めてマイクロメータヘッド１２８によって、調整ステージ１２７が矢印１８７方向に移動可能となるので、磁気ヘッド１２１を移動させて距離Ｄを調整することができる。また、取付板１２３には長穴１９１が形成されているため、その長穴の長さ分だけ取付板１２３の位置、すなわち磁気ヘッド１２１の位置が調整可能である。調整終了後、取付部の剛性を満足するために取付板１２３とリニアステージ１１７を固定する固定軸１２５を取付ネジ１３０によって再び締め付ける。以上のようにして、磁気ヘッド１２１、１２２間の距離Ｄの調整を行なうことになる。このような構成、手段を用いることにより、小型な調整ステージにて磁気ヘッドの調整が可能であり、磁界印加時には磁気ヘッド取付部の剛性を満足することができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明による磁気転写装置は以下の効果を有する。
【００７７】
（１）転写用および初期化用磁気ヘッドの昇降位置に対応する媒体位置に転写信号強度の著しく変化する異常が発生することを防止することができる。
【００７８】
（２）安価でかつ小型な構造によって、磁気ヘッドの位置調整機構と、剛性の高い磁気ヘッド取付け部分を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】長手方向磁気媒体を用いる従来技術の磁気転写方式を示す図であり、（ａ）は初期化工程を示す図であり、および（ｂ）は転写工程を示す図である。
【図２】垂直方向磁気媒体を用いる従来技術の磁気転写方式を示す図であり、（ａ）は初期化工程を示す図であり、および（ｂ）は転写工程を示す図である。
【図３】垂直方向磁気媒体を用いる別の従来技術の磁気転写方式を示す図であり、（ａ）は初期化工程を示す図であり、および（ｂ）は転写工程を示す図である。
【図４】単磁極ヘッドにて印加される磁界のモデルを示す図である。
【図５】リングヘッドにて印加される磁界のモデルを示す図である。
【図６】（ａ）対称な磁界強度分布を用いて転写されたサーボ信号波形を示す図であり、（ｂ）対称性の不充分な磁界強度分布を用いて転写されたサーボ信号波形を示す図である。
【図７】本発明の１つの実施例に係る磁気転写装置を示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図８】本発明の１つの実施例に係る磁気転写装置の転写用磁界印加部を示す拡大図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図９】本発明の１つの実施例に係る磁気転写装置の初期化動作を示す図であり、（ａ）は垂直磁気媒体を取り付けた状態を示す図であり、（ｂ）初期化用磁界印加部を垂直磁気媒体に接近させた状態を示す図であり、および（ｃ）初期化用磁気ヘッドを垂直磁気媒体に接近させた状態を示す図である。
【図１０】本発明の１つの実施例に係る磁気転写装置の転写動作を示す図であり、（ａ）は初期化済みの垂直磁気媒体を取り付けた状態を示す図であり、（ｂ）垂直磁気媒体にマスターディスクを密着させた状態を示す図であり、（ｃ）転写用磁界印加部を垂直磁気媒体に接近させた状態を示す図であり、および（ｄ）転写用磁気ヘッドを垂直磁気媒体に接近させた状態を示す図である。
【図１１】本発明の１つの実施例に係る磁気転写装置のリンク機構の拡大図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は正面図である。
【図１２】本発明の１つの実施例に係る磁気転写装置の転写用磁界印加部の拡大図であり、（ａ）はアクチュエータがリニアステージおよび側板を引き込んでいる状態を示し、（ｂ）はアクチュエータがリニアステージおよび側板を押出している状態を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る磁気ヘッドの対称移動機構を示す図であり、（ａ）は磁界印加部の側面図であり、（ｂ）はＢ方向の矢視図であり、（ｃ）は線Ｃ−Ｃにおける断面図である。
【図１４】本発明の磁気ヘッドの対称位置の調整方法を示す図であり、（ａ）は磁気ヘッドを近接させた状態を示し、（ｂ）は磁気ヘッドを離隔した状態を示し、（ｃ）は矢印Ｅ方向から見た矢視図である。
【図１５】本発明において用いられる磁気記録媒体の斜視断面図である。
【図１６】本発明において用いられるマスターディスクの上面図である。
【図１７】本発明の磁気転写工程により製造される磁気記録媒体の上面図である、
【図１８】本発明の垂直磁気記録媒体に対する磁気転写方法を説明する図であり、（Ａ）は転写信号と軟磁性材料との位置関係を示す図であり、（Ｂ）は垂直磁気記録媒体およびマスターディスクにおける磁気力線を示す図である、（Ｃ）は垂直磁気記録媒体表面における磁束の垂直成分の密度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
１    長手方向磁気媒体
２、５    リングヘッド
３、６    ギャップ
４、７    漏れ磁界
８    マスターディスク
９    軟磁性膜
１０    ヘッドの移動方向
１１    垂直磁気媒体
１２、１３    単磁極ヘッド
１５    垂直磁界
１６、１７    リングヘッド
１８    水平磁界
１９    垂直磁界成分
２１、２２、２４、２５    磁界の水平成分
２３、２６    磁界の垂直成分
２７、２８    ギャップ
３０、１８、３１、３２、１９、３３    漏れ磁界の成分
３４、３５    サーボ信号の異常部分
１０１、１０２、１０３、１０４    ブロック
１１０    ベース
１０５    垂直磁気媒体
１０６    マスターディスク
１０７    エアチャック
１０８    スピンドル
１０９    駆動モータ
１１１    リニアガイド
１１２    転写用磁界印加部ベース
１１３    垂直方向リニアガイド
１１４、１１５、１４０、１４２    ストッパ
１１６    磁界印加部ベースの移動方向
１１７、１１８、１４４、１４５    垂直リニアステージ
１１９、１２０    垂直リニアステージの移動方向
１２１、１２２    転写用磁気ヘッド
１２３、１２４    取付板
１２５、１２６    固定軸
１２７    調整ステージ
１２８    マイクロメータヘッド
１２９    調整ステージの移動方向
１３０    取付ネジ
１３１    リンク機構
１３２    エアチャック
１３３    ステージ
１３４    リニアガイド
１３５    アクチュエータ
１３６、１３７    初期化用磁気ヘッド
１３８    初期化用磁界印加部ベース
１５０    リニアステージの移動方向
１５１、１５２    垂直リニアステージ
１５５    リニアガイド
１５６    水平リニアステージ
１５７    側板
１６０    アッパーリンク
１５８、１５９、１６１    ピン
１６２    ロウアーリンク
１６４    アクチュエータ
１６８、１６９、１７３、１７４    リンクの移動方向
１７０，１７１、１７５、１７６    リニアステージの移動方向
１７２    ピンの移動方向
１７７    ピニオン
１７８    ピン
１７９、１８０    ラック
１８１    ピニオンの移動方向
１８２、１８３    リニアステージの移動方向
１８４    軸受材
１９１    長穴
２０１    非磁性基体
２０２    軟磁性層
２０３    下地層
２０４    磁気記録層
２０５    保護層
２０６    液体潤滑層
２１０    サーボ情報のパターンを担持するライン状の領域
２１１    非磁性基体
２１２    サーボ情報を記録するライン状の領域
３０１    水平磁界
３０２    磁気力線
【図１】
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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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