平成１８年度
特許出願技術動向調査報告書
高記録密度ハードディスク装置
（要約版）
平成１９年５月
特 許 庁
＜目次＞
第１章
高記録密度ハードディスク装置の概説. . . . 1
第２章
特許動向分析. . . . 5
第３章
研究開発動向分析. . . . 30
第４章
政策動向分析. . . . 33
第５章
市場動向分析. . . . 35
問い合わせ先
特許庁総務部技術調査課 技術動向班
電話：０３−３５８１−１１０１（内線２１５５）
第 １ 章 高 記 録 密 度 ハ ー ド デ ィ ス ク 装 置 の 概 説
第 １ 節 技 術 の 概 要
HDD は剛性を有する回転ディスク記録媒体を使用する磁気記録装置であり、図 1-1 に示 す よ う に 信 号 が 記 録 さ れ る 磁 気 デ ィ ス ク 、 そ れ を 高 速 回 転 す る ス ピ ン ド ル モ ー タ 、 磁 気 デ ィ ス ク に 信 号 を 記 録 ・ 再 生 す る た め の 磁 気 ヘ ッ ド 、 そ れ を 高 精 度 に 保 持 し つ つ 移 動 さ せ る た め の ス イ ン グ ア ー ム お よ び ア ク チ ュ エ ー タ 、 こ れ ら の 駆 動 制 御 回 路 お よ び 信 号 処 理 回 路 が 主 要 構 成 部 品 と な っ て い る 。 他 の 磁 気 記 録 装 置 で あ る 磁 気 テ ー プ 装 置 、 フ レ キ シ ブ ル 磁 気 デ ィ ス ク 装 置 で は 磁 気 記 録 媒 体 と 磁 気 ヘ ッ ド と が 記 録 再 生 時 に 接 触 し て い る の に 対 し 、HDD では 磁 気 ヘ ッ ド は 剛 性 磁 気 デ ィ ス ク 表 面 か ら ミ ク ロ ン 以 下 の 極 微 小 距 離 で 浮 上 し て い る 。 そ の た め に 高 速 の ラ ン ダ ム ア ク セ ス や 超 高 ト ラ ッ ク 密 度 が 可 能 と な っ て い る 。
従 来 の HDD 製品は信号を記録層の膜面に平行な磁化として記録する面内磁気記録方式で あ っ た が 、 こ の 方 式 に よ る 記 録 密 度 の 限 界 が 見 え て き た た め 、 最 近 は 信 号 を 膜 面 に 垂 直 な 磁 化 と し て 記 録 す る 垂 直 磁 気 記 録 方 式 の 製 品 が 増 え て き て い る 。 図1-2 に両者の違いを示す。
図1-1 HDD 構造図
裏打ち層 垂直磁化 記録層 ト ラック幅
磁 気ヘッ ド
磁気シールド
面 内 磁 気 記 録 垂 直 磁 気 記 録
磁 気 デ ィ ス ク
HDD 平 面 内 部 構 造
磁 気 ヘ ッ ド
(浮上スライダ上に形成)
ス イ ン グ ア ー ム ス ピ ン ド ル モ ー タ
ア ク チ ュ エ ー タ
（ 特 表2005-515578）
図1-2 磁気記録概念図
記録層
磁化方向 MR 素子部
磁気 シールド
磁気ヘッド
図1-3 はこれらの主要構成部品に係わる要素技術と HDD に対する要求仕様・技術課題と の 関 連 を 示 す 技 術 俯 瞰 図 で あ る 。
図1-3 高記録密度ハードディスク装置技術俯瞰図
HDD 技術の歴史は記録密度向上の歴史であり、前回の調査時点はちょうど GMR ヘッドの 実 用 化 と 低 ノ イ ズ 媒 体 の 開 発 に よ り 記 録 密 度 の 一 層 の 向 上 が 見 え て き た 時 期 で あ っ た 。 そ の 期 待 通 り 、 以 後 、 図1-4 に示すように HDD 製品の記録密度は増加を続けてきた。しかし、 近 年 面 内 磁 気 記 録 方 式 で は 記 録 自 己 減 磁 に よ る 記 録 密 度 の 頭 打 ち が 議 論 さ れ る よ う に な り 、 一 方 で は HD-DVD や Blu-ray Disc という次世代高記録密度光ディスク技術の出現により将 来 的 に は HDD の地位が脅かされるのではないかという懸念も生じてきた。この不安を払拭 し た の が2005 年の垂直磁気記録方式による HDD の製品化と 2006 年の TMR ヘッドの出荷 開 始 ア ナ ウ ン ス で あ る 。
垂 直 磁 気 記 録 は1975 年に東北大学で提案された記録方式で、原理的に記録自己減磁がな く 高 密 度 記 録 に 適 し た 方 法 で あ る 。 そ の 後 約 30 年間にわたり地道な技術開発が継続されて き た が 、 こ の 間 、 面 内 磁 気 記 録 方 式 も 技 術 改 良 が 進 ん だ た め 垂 直 磁 気 記 録 の 製 品 の 出 番 は な か っ た 。し か し な が ら 、2005 年末から 2006 年にかけて東芝、Seagate Technology、日立グ ロ ー バ ル ・ ス ト レ ー ジ ・ テ ク ノ ロ ジ ー(日立 GST)の 3 社が製品発売を開始し一挙に垂直磁気 記 録 HDD 時代の入口が開かれた。
HDD 技術の将来展望に関しては次のような見通しが持てる。図 1-4 に示すように製品化 さ れ た 垂 直 磁 気 記 録 HDD の面記録密度は約 130Gb/inch2で あ る が 、 垂 直 磁 気 記 録 の 研 究 レ ベ ル で は そ の 3 倍から４倍の面記録密度が達成されている。したがって垂直磁気記録 HDD 製 品 の 面 記 録 密 度 は ま だ ま だ 向 上 で き る 余 地 が あ る の で 、 そ の 実 現 に 向 け て の 開 発 努 力 が 望 ま れ る 。ま た 、垂 直 磁 気 記 録 の 改 良 とTMR ヘッドの導入によって面記録密度が向上すると、
高 密 度 化 大 容 量 化
高 速 化
小 型 化
高 速 転 送
コ ン パ ク ト 構 造
低 騒 音 低 消 費 電 力 高 線 記 録 密 度
制 御 工 学
機 構
・ 組 立 て 構 造
・ ｽ ﾋ ﾟ ﾝ ﾄ ﾞﾙ ﾓ ｰ ﾀ
・ 緩 衝 防 振 構 造
ヘ ッ ド ／ デ ィ ス ク イ ン タ ー フ ェ ー ス
磁 性 材 料 磁 気 回 路 解 析 成 膜
微 細 加 工
磁 性 材 料 成 膜
ト ラ イ ボ ロ ジ 流 体 力 学 構 造 設 計 小 型 モ ー タ
制 御 工 学
デ ジ タ ル 信 号 処 理 磁 気 ヘ ッ ド
・ 高 出 力
・ 狭 ト ラ ッ ク
・ 垂 直 磁 気 記 録 ヘ ッ ド
・ TMR ヘ ッ ド
磁 気 デ ィ ス ク
・ 高 抗 磁 力
・ 低 ノ イ ズ
・ 表 面 処 理
・ 垂 直 磁 気 記 録 媒 体
高 ト ラ ッ ク 密 度
装 置 制 御・応 用 技 術
・ 記 録 再 生 制 御
・ シ ス テ ム 制 御
・ 信 号 処 理
・ 応 用 技 術
要 求 仕 様 技 術 課 題 要 素 技 術 関 連 要 素 技
高 速 シ ー ク
ヘ ッ ド 制 御
・ 低 浮 上 高 さ
・ 高 精 度 位 置 決 め
ユ ー ザ ビ リ テ ィ
耐 ヘ ッ ド ク ラ ッ シュ 耐 外 部 衝 撃
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 研究発表年・製品発売年
面記録密度(Gb/inch2)
研 究
日立GS T S eagate
ＴＤＫ；ＴＭＲヘッド使用 ＴＤＫ；C PP- GMR ヘッド、DT M使用
日立GS T 東芝 面 内 磁 気 記 録
垂 直 磁 気 記 録
製 品
日立GS T ；GＭＲヘッド使用
S eagate 東芝
面記録密度(Gb/inch2)
同 一 容 量 の HDD がより小型化できるということになり、携帯電子機器を中心に HDD の小 型 化 が さ ら に 促 進 さ れ る こ と が 期 待 で き る 。
図1-4 HDD の面記録密度の向上推移
第 ２ 節 HDD 産業、市場および関連企業の概要
情 報 化 社 会 に お い て 大 容 量 の 不 揮 発 性 デ ー タ 記 憶 装 置 は 不 可 欠 の 存 在 で あ る 。HDD 以外 に も 不 揮 発 性 デ ー タ 記 憶 装 置 は あ る も の の 、HDD は記憶容量の大きさ、体積記録密度、デ ー タ 転 送 速 度 に お い て 他 を 凌 駕 し て お り 、 全 世 界 で 年 間 生 産 台 数 が 約 4 億台、生産金額で 3 兆 円 を 超 す 確 固 た る 地 位 を 占 め て い る 。
HDD 産業に部品を供給する産業としては磁気ヘッドメーカー、磁気ディスクメーカー、 デ ィ ス ク 基 板 メ ー カ ー 、ス ピ ン ド ル モ ー タ メ ー カ ー 、制 御 用LSI メーカー等がある。ただし、 磁 気 ヘ ッ ド 、 磁 気 デ ィ ス ク に つ い て はHDD メーカーの内製も盛んに行われている。
HDD の大容量化、高記録密度化の進展はその用途を従来のコンピュータ用だけでなく、 AV 記録装置、ムービーを含むデジタルカメラ、カーナビ装置、携帯電話へと広げ、HDD を 製 品 装 置 内 に 取 り 込 む 電 子 産 業 分 野 が 大 き く 拡 大 し て い る 。 こ の よ う な 背 景 に 加 え て コ ン ピ ュ ー タ の 生 産 の 伸 び も 着 実 で あ る た め 、JEITA(社団法人電子情報技術産業協会)では HDD の 台 数 ベ ー ス で の 市 場 規 模 は 当 分 年 率1 割∼2 割増しで増加し続けるものと予測している1)。
1) http://it.jeita.or.jp/document/ittguide/magnetic/index.html（社団法人 電子情報技術委員会 情報端 末 事 業 委 員 会 ）、http://it.jeita.or.jp/statistics/intelterm/2005/table-b.html（2005 年情報端末関連機器の世 界 ・ 日 本 市 場 規 模 お よ び 需 要 予 測 ）、[検索日：2006 年 10 月 5 日]
[各社広報、展示会データより作成] [DTM：ディスクリート・トラック媒体]
そ の 一 方 で 、図1-5 に示すように、HDD 業界は吸収合併が進み、2007 年 3 月現在、世界 の 主 要HDD メーカーは日本 3 社、米国 2 社、韓国 1 社となり、部品メーカーの統廃合も進 ん で い る 。
図1-5 HDD 関連企業と統廃合
企 業 名 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
PSE: パナ ソニ ッ ク四 国エ レ クト ロニ クス TST:Trace Storage Technology (台湾) HDD 部 門 統 合 日 立 GST
日 立 製 作 所 I BM 松 下 寿 電 子
東 芝
PSE 北 米 HDD 開発 ｾﾝﾀｰ統合
買 収 統 合 Seagat e
Maxt or
HDD 部 門 統 合 Quant um
Wes t er n Di gi t al
Read Ri t e
統 合
ﾘｰﾄﾞﾗｲﾄ SMI 撤 退 TDK
香 港 子 会 社設 立 SAE Magnet i c s
日 本 ビ ク ター Headway
統 合
日 立 金 属
業 務 移 管
撤 退
撤 退 ヤ マ ハ
昭 和 電 工
東 ソ ー 旭 コ マ グ 日 本 板 硝 子 三 菱 化 学
TST
HD 部 門 統 合
連 結 子 会 社化
HD 部 門 統 合
撤 退 撤 退
磁 気 デ ィ ス ク メ ー カ ー 磁 気 ヘッ ド メ ー カ ー HDD メ ー カー
富 士 通
ア ル プ ス 電気
富 士 電 機 HOYA
Komag 三 星 電 子
企 業 の 統 廃 合 を 考 慮 し て 、以 後 は 出 願 人 名 称 と し て 日 立 製 作 所 グ ル ー プ とTDK グループ を 用 い る 場 合 が あ る 。 日 立 製 作 所 グ ル ー プ は 日 立 製 作 所 お よ び 日 立 GST を含み、TDK グ ル ー プ は TDK、新科実業、SAE Magnetics および Headway Technologies を含む。
第 ２ 章 特 許 動 向 分 析
第 １ 節 全 体 動 向 分 析 １ ． 調 査 範 囲
・ 本 調 査 の 調 査 対 象 技 術 は 、 高 記 録 密 度 、 小 型 化 、 ア プ リ ケ ー シ ョ ン の 多 様 化 な ど 進 展 の 著 し い ハ ー ド デ ィ ス ク 装 置 （HDD：Hard Disk Drive）関連とする。その主要技術・構成を 大 き く 次 の ５ 項 目 に 分 類 し 、 動 向 を 分 析 す る 。
（ １ ） 磁 気 ヘ ッ ド （ ２ ） 磁 気 デ ィ ス ク （ ３ ） ヘ ッ ド 制 御 （ ４ ） 機 構 （ ５ ） 装 置 制 御 ・ 応 用
・調 査 対 象 国 は 、技 術 的 側 面 、主 要 メ ー カ ー が 存 在 す る 等 の 観 点 か ら 日 米 欧 韓 の 四 極 と す る 。
・ 調 査 期 間 は 出 願 年 、 優 先 権 主 張 年 （PCT/パリールートおよび国内優先権）が 1999 年から 2005 年までのものとする。日本および外国特許の検索日は、2006 年 8 月 4 日である。
・ 出 願 件 数 の 直 近 デ ー タ の 下 が り 傾 向 は 、 調 査 期 間 、 検 索 日 な ど の 関 係 で 直 近 デ ー タ の 一 部
（2004 年末出願など）が包含されていないことに起因する。登録件数に全般的に見られる 直 近 デ ー タ の 減 少 傾 向 は 、 審 査 未 完 了 に 起 因 す る 。
・ 本 報 告 書 の 各 グ ラ フ に あ る 「 出 願 年 」 の 軸 は 、 優 先 権 主 張 年 を 有 す る も の は そ れ を 、 有 し な い も の は 出 願 年 を 意 味 す る 。
・ 出 願 人 の 国 籍 は 出 願 人 の 住 所 に よ り 区 別 し た 。
２ ． 調 査 件 数
日 本 特 許 は 、 デ ー タ ベ ー ス と し て PATOLIS を利用して検索し、一次母集合の全件読み込 み に よ る ノ イ ズ 除 去 に よ り 、 調 査 対 象 の 各 大 分 類 お よ び 全 体 対 応 の 母 集 合 を 設 定 し た （ 二 次 母 集 合 ）。 表2-1 に大分類毎および全体の件数を示す。
表2-1 一次および調査対象（二次）母集合（日本特許） 大 分 類 項 目
検 索 結 果 件 数(a)
左 記 結 果 中1998 年 以 前 の 国 内 優 先
権 主 張 件 数(b)
一 次 母 集 合 (a-b)
二 次 母 集 合
（ 調 査 対 象 母 集 合 ）
磁 気 ヘ ッ ド 3,143 78 3,065 2,595
磁 気 デ ィ ス ク 4,006 75 3,931 2,182
ヘ ッ ド 制 御 3,024 42 2,982 2,256
機 構 3,583 54 3,529 1,470
装 置 制 御 ・ 応 用 6,382 271 6,111 3,919
計 20,138 520 19,618 (重複含む) 17,790（重複なし）
12,422（重複含む） 11,929 (重複なし)
外 国 特 許 はDERWENT WPI データベースにより検索し、外国特許の母集合を得た。米国 特 許 約7,400 件、欧州特許、韓国特許が各約 1,300 件である。ここで、対象とする欧州特許 は 下 記 に 示 す ヨ ー ロ ッ パ 特 許 庁 お よ び 国 へ の 出 願 で あ る （ カ ッ コ 内 は コ ー ド を 示 す ）。
・ ヨ ー ロ ッ パ 特 許 庁 （EP）、ドイツ（DE）、フランス（FR）、イギリス（GB）、イタリア
（IT）、ス イ ス（CH）、オ ラ ン ダ（NL）、デ ン マ ー ク（DK）、ス ウ ェ ー デ ン（SE）、オ ー ス ト リ ア （AT）、 ベ ル ギ ー （BE）、 フ ィ ン ラ ン ド （FI）、 リ ヒ テ シ ュ タ イ ン （LI）。
米 国 特 許 は 、2000 年 11 月 29 日より前の出願については登録特許のみ、それ以降の出願 に つ い て は 登 録 と 公 開 特 許 が 分 析 対 象 デ ー タ で あ る 。
３ ． 出 願 人 国 籍 別 特 許 出 願 ・ 登 録 動 向
HDD 関連全体の日本および外国の出願・登録動向全体を把握し、特許から見た我が国の 技 術 競 争 力 を 定 量 的 に 分 析 す る 。
(1)出願先国別出願件数推移
図 2-1-1 に日本、米国、韓国および欧州の四極を出願先とする HDD 全体の特許出願件数 の 推 移 を 、 図 2-1-2 に出願先国別の累積出願件数比率を示す。日本および米国への出願が四 極 合 計 の 約90%を占めており、この両国への特許出願に注目することにより全体の動向分析 が 可 能 と い え る 。 日 本 へ の 出 願 は 漸 減 傾 向 に あ る が 、 米 国 出 願 は ほ ぼ 一 定 と な っ て い る 。 も と も と 出 願 件 数 の 少 な か っ た 欧 州 、 韓 国 へ の 出 願 は さ ら に 減 少 し て い る 。
図2-1-1 出願先国別出願件数推移
(2)出願人国籍別（出願先国別）の出願件数推移
図 2-1-3 に日本への出願の出願人国籍別推移を、図 2-1-4 に出願人国籍別の累積出願件数 比 率 を 示 す 。日 本 国 籍 出 願 人 の 比 率 が 92%と非常に高く、米国国籍比率が減少傾向にあるの に 対 し て 韓 国 国 籍 比 率 は 低 比 率 な が ら 徐 々 に 増 加 し て き て い る 。
図2-1-3 出願人国籍別の出願（出願先国：日本）
図2-1-2 出願先国別 出 願 件 数 比 率
図2-1-4 出願人国籍別 出 願 件 数 比 率（ 出 願 先 国：日 本 ） 0
500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500
1999 2000 2001 2002 2003 2004 出願年
出 願 件 数
日本 米国 韓国 欧州 四極出願総件数
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500
1999 2000 2001 2002 2003 2004 出願年
出 願 件 数
日本 米国 韓国 欧州 その他 総件数
欧州 6% 韓国
6%
米国 34%
日本 54%
日本 92% 米国
5%
その他 0% 欧州
1% 韓国
2%
図 2-1-5 に米国への出願の出願人国籍別推移を、図 2-1-6 に出願人国籍別の累積出願件数 比 率 を 示 す 。日 本 国 籍 出 願 人 の 比 率 は 米 国 国 籍 に よ る も の よ り 高 く58%に達する。米国国籍 比 率 は HDD メーカー数の減少により低下しているが、日本国籍出願が増加しているために 総 件 数 の 大 き な 低 下 は 生 じ て い な い 。
図2-1-5 出願人国籍別の出願（出願先国：米国）
(3)出願先国別−出願人国籍別出願・登録件数収支
図 2-1-7 に日本、米国、韓国および欧州の四極間の出願件数収支、図 2-1-8 に登録件数収 支 を 示 す 。 日 本 国 籍 出 願 人 に よ る 日 本 へ の 出 願 が 多 い こ と も あ り 、 四 極 へ の 出 願 総 件 数 の 54％が日本への出願である。米国への出願が 34％でこれに続く。両国への出願が四極全体出 願 の 大 半 （88％）を占める。図 2-1-7 および図 2-1-8 から次のことがいえる。
（ １ ） 各 出 願 先 国 で の 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 シ ェ ア は 、 日 本 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 が 四 極 い ず れ の 出 願 先 国 に お い て も 累 計 出 願 件 数 が 最 大 で あ る 。 出 願 件 数 面 で は 、 日 本 国 籍 出 願 人 が 競 争 優 位 な 位 置 に あ る 。
（ ２ ） 出 願 面 で 注 目 さ れ る 二 極 の 日 本 と 米 国 へ の 出 願 に お い て 、 日 本 へ の 出 願 の 大 半 が
（92％）、日本国籍出願人によるものであり、米国においても四極による米国への 出 願 総 件 数 の 58％が日本国籍出願人によるものである。日本国籍出願人による出願 は 、 米 国 国 籍 出 願 人 に よ る 米 国 へ の 出 願 に 占 め る 割 合 （34％）をも凌駕している。
（ ３ ） 韓 国 、 欧 州 国 籍 出 願 人 に よ る 出 願 は 、 自 国 へ の 出 願 が 主 で あ り 、 日 米 に 比 べ て 他 極 へ の 出 願 は 少 な い 。
（ ４ ）米 国 お よ び 日 本 国 籍 出 願 人 に よ る 米 国 で の 登 録 が 、米 国 に お け る 登 録 総 件 数 の96％ を 占 め る 。内 訳 は 、米 国 で の 登 録 件 数 の 50％が米国国籍出願人、46％が日本国籍出 願 人 に よ る も の で あ る 。 米 国 に お い て 日 本 国 籍 出 願 人 に よ る 米 国 へ の 出 願 が 増 加 傾 向 に あ る 中 、 特 許 取 得 面 で 両 国 籍 出 願 人 が 競 合 状 態 に あ る 。
（ ５ ） 日 本 で の 登 録 件 数 の94 %は、日本国籍出願人によるものであり、日本においては、 圧 倒 的 に 日 本 国 籍 出 願 人 が 量 的 に 優 勢 で あ る 。
（ ６ ） 韓 国 、 欧 州 国 籍 出 願 人 に よ る 登 録 は 、 自 国 で の 登 録 が 主 で あ り 、 他 極 で の 登 録 件 数 シ ェ ア は 数 ％ 程 度 で 量 的 に は 少 な く 競 争 劣 位 に あ る と い え る 。
図2-1-6 出願人国籍別 出 願 件 数 比 率（ 出 願 先 国：米 国 ）
0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600
1999 2000 2001 2002 2003 2004 出願年
出 願 件 数
日本 米国 韓国 欧州 その他 総件数
韓国 5%
欧州 2%
その他 1%
米国 34%
日本 58%
図2-1-7 出願先国別出願人国籍別の出願件数収支
日 本
米 国
韓 国
欧 州
そ の 他
日本 米国 韓国 欧州 0
2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000
出 願 件 数
出願人国籍
出願先国
調 査 範 囲 ：1999∼2005 年の出願 60件
101件
319件
183件
265件
352件 650件
132件
487件
263件 韓国 6%
欧州 6%
米国 34%
日本 54% 欧州
1%, １３２件 韓国
2%、
２６３件 その他
0%、 ３１件 米国
5%、 ５３９件
日本 92%, 10,964
件
日本 48%, ６５０ 件 米国
24%, ３１９ 件
その 他 1%, １７件 韓国
8%, １０１
件 欧州 19%, ２５０ 件
欧州 5%, ６０件 韓国 36%, ４６６ 件
その 他 0%. １件
米国 21%, ２６５ 件
日本 38%, ４８７ 件
日本 58%, 4,271 件
米国 34%, 2,553 件
その 他 1%, ５９件 韓国
5%、 ３５２ 件
欧州 2%, １８３
件 1
4, 271件 539件
日本への出願 11,929件
欧州への出願 1,337件
韓国への出願 1,279件
米国への出願 7,418件
四 極 へ の 出 願 件 数 比 率
図2-1-8 出願先国別出願人国籍別の登録件数収支
18件 1件
59件 137件
87件 85件
95件 3件
77件
21件
日本 19%
米国 71% 韓国
5% 欧州
5%
欧州 0%、
３件 韓国 2%、 ２１件
その 他 0%、
２件 米国
4%、 ４０件
日本 94%、 1,004
件
欧州 13%
、37 件 韓国 6%、 18件
その 他 1%、
4件
米国 47%
、137 件
日本 33%
、95 件
欧州 0%、
１件
韓国 56%、
１７１ 件
その 他 0%、
０件
米国 19%、
５９件 日本 25%、
７７件
日本 46%、 1,868
件 米国
50%、 1,987
件
その 他 0%、 １８件 韓国
2%、 ８５件
欧州 2%、 ８７件
40件 1, 868件
日 本
米 国
韓 国
欧 州
そ の 他
日本 米国 韓国 欧州 0
500 1,000 1,500 2,000
登 録 件 数
出願人国籍
出願先国 日本での登録
1,070件
韓国での登録 308件 欧州での登録
291件
米国での登録 4,045件
四 極 で の 登 録 件 数 比 率
日 本
米 国
韓 国
欧 州
そ の 他
日本 米国 韓国 欧州 0
500 1,000 1,500 2,000
登 録 件 数
出願人国籍
出願先国 日
本 米 国
韓 国
欧 州
そ の 他
日本 米国 韓国 欧州 0
500 1,000 1,500 2,000
登 録 件 数
出願人国籍
出願先国 日
本 米 国
韓 国
欧 州
そ の 他
日本 米国 韓国 欧州 0
500 1,000 1,500 2,000
登 録 件 数
出願人国籍 日 出願先国 本
米 国
韓 国
欧 州
そ の 他
日本 米国 韓国 欧州 0
500 1,000 1,500 2,000
登 録 件 数
出願人国籍
出願先国
調 査 範 囲 ：1999∼2005 年の出願
第 ２ 節 技 術 区 分 別 動 向 分 析
HDD に関する技術を図 1-3 の要素技術を基に、本調査対象の技術区分を表 2-2-1 に示す大 分 類 と し て 分 け る 。
表2-2-1 HDD 要素技術（大分類）
技 術 区 分 （ 大 分 類 ） 概 要
１ ． 磁 気 ヘ ッ ド 磁 気 デ ィ ス ク に 信 号 を 記 録 す る た め の 磁 界 の 発 生 お よ び 磁 気 デ ィ ス ク か ら の 記 録 信 号 磁 束 の 検 出 を 行 う 電 磁 変 換 素 子 。
２ ． 磁 気 デ ィ ス ク 磁 気 ヘ ッ ド 磁 界 に よ り 磁 化 反 転 領 域 を 形 成 し 、信 号 を 記 録 す る 積 層 磁 性 膜 を 有 す る 円 形 基 板 。
３ ． ヘ ッ ド 制 御 磁 気 ヘ ッ ド の 浮 上 制 御 、 ヘ ッ ド 位 置 決 め 制 御 、 ロ ー ド ア ン ロ ー ド 制 御 。 ４ ． 機 構 ス ピ ン ド ル モ ー タ な どHDD を構成する機構関連技術。
５ ． 装 置 制 御 ・ 応 用 高 記 録 密 度 化 に 伴 う 記 録・再 生 制 御 、信 号 処 理 、モ ー タ 駆 動 制 御 、外 部 イ ン タ ー フ ェ ー ス 制 御 、 回 路 実 装 な ど 。
図2-2-1 に出願先国別に大分類毎の出願件数推移を示す。この図からいえることは、
（ １ ） 日 本 出 願 で は 、 大 分 類 の 中 で 、 装 置 制 御 ・ 応 用 の 出 願 件 数 が 最 も 多 く 、 推 移 的 に も 他 の 大 分 類 に 見 ら れ る 一 様 な 減 少 傾 向 で は な い 。 次 に 多 い 大 分 類 は 磁 気 ヘ ッ ド で あ る 。
（ ２ ）米 国 へ の 出 願 で は 、磁 気 ヘ ッ ド お よ び ヘ ッ ド 制 御 の 両 大 分 類 の 出 願 件 数 が 比 較 的 に 多 く 、他 の 大 分 類 の2 倍以上の累積出願件数を示す。装置制御・応用を除いて他の大分類 の 出 願 件 数 は 、2001、2002 年以降減少傾向であるが、日本と異なり装置制御・応用の 比 率 は 低 い 。
図2-2-1 出願先国別技術区分別出願件数推移
0 100 200 300 400 500 600 700 800
HeadDis c
Head contr
ol Mecha Elec
tric con
t
HeadDis c
Head contr
ol Mech
a
Elec tric
con t
HeadDis c
Hea d co
ntr ol
Mech a
Elec tric
con t
HeadDis c
Hea d co
ntr ol
Mech a
Ele ctri
c co nt
技術区分 出
願 件 数
1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年
装置制御・応用
機構
ヘッド制御
磁気ディスク
磁気ヘッド
装置制御・応用
機構
ヘッド制御
磁気ディスク
磁気ヘッド
装置制御・応用
機構
ヘッド制御
磁気ディスク
磁気ヘッド
装置制御・応用
機構
ヘッド制御
磁気ディスク
磁気ヘッド
技 術 区 分
出 願 先 国 ： 日 本 出 願 先 国 ： 米 国 出 願 先 国 ： 韓 国 出願先国：欧州
図2-2-2、図 2-2-3 にそれぞれ日本への出願、米国への出願における大分類毎の出願人国籍 比 率 を 示 す 。 日 本 出 願 で は 全 て の 大 分 類 に お い て 日 本 国 籍 出 願 人 が 90%以上を占めている。 そ の 中 で 比 較 的 外 国 国 籍 出 願 が 多 い の は ヘ ッ ド 制 御 で あ る 。
米 国 出 願 で も ヘ ッ ド 制 御 だ け は 日 本 国 籍 が 米 国 国 籍 よ り も 少 な く 、 米 国 勢 が ヘ ッ ド 制 御 の 技 術 開 発 に 力 を 入 れ て い る こ と が 分 か る 。
図2-2-2 出願人国籍別技術区分別出願件数比率（出願先国：日本）
図2-2-3 出願人国籍別技術区分別出願件数比率（出願先国：米国） 0%
20% 40% 60% 80% 100%
Head Disc Head control
Mecha Electric cont 技術区分
出 願 件 数 比 率
日本 米国 韓国 欧州
磁 気 磁 気 ヘ ッ ド 機 構 装 置 制 御 ヘ ッ ド デ ィ ス ク 制 御 ・ 応 用
技 術 区 分
調 査 範 囲 ：1999∼2005 年の出願 0%
20% 40% 60% 80% 100%
Head Disc Head control
Mecha Electric cont 技術区分
出 願 件 数 比 率
日本 米国 韓国 欧州
磁 気 磁 気 ヘ ッ ド 機 構 装 置 制 御 ヘ ッ ド デ ィ ス ク 制 御 ・ 応 用
調 査 範 囲 ：1999∼2005 年の出願
企 業 間 技 術 競 争 力 を 見 る た め に 、 表 2-2-2 に日本出願での出願件数ランキングを大分類毎 に 、 表2-2-3 に米国出願での登録件数ランキングを大分類毎に示した。
日 本 出 願 で 日 立 製 作 所 グ ル ー プ 、 東 芝 、 富 士 通 の 3 大 HDD メーカーの上位に位置してい る の は 、 磁 気 ヘ ッ ド に お け る 専 業 メ ー カ ー で あ る TDK グループとアルプス電気、機構技術 に お け る モ ー タ ー メ ー カ ー で あ る 日 本 電 産 と 松 下 電 器 産 業 、装 置 制 御・応 用 技 術 に お い てAV 機 器 メ ー カ ー で あ る ソ ニ ー と 松 下 電 器 産 業 で あ る 。 い ず れ の 大 分 類 に お い て も 外 国 企 業 は ５ 位 以 内 の ラ ン キ ン グ に は 入 っ て い な い 。
米 国 登 録 で は 日 本 へ の 出 願 の 少 な いSeagate が全ての大分類で上位５位に入っているとと も に 3 つの大分類ではトップに立っている。磁気ヘッドでは日本と同様に TDK グループの 登 録 件 数 が 突 出 し て い る 。
表2-2-2 技術区分別出願件数上位 5 出願人（出願先国：日本） 技 術 区 分
磁 気 ヘ ッ ド 磁 気 デ ィ ス ク ヘ ッ ド 制 御 技 術 機 構 技 術 装 置 制 御
・ 応 用 技 術 順 位
出 願 人 （ 出 願 件 数 ） 出 願 人 （ 出 願 件 数 ） 出 願 人 （ 出 願 件 数 ） 出 願 人 （ 出 願 件 数 ） 出 願 人 （ 出 願 件 数 ）
1 TDK グループ
（664）
日 立 製 作 所 グ ル ー プ （252）
日 立 製 作 所 グ ル ー プ （439）
日 本 電 産 （223） ソ ニ ー （579） 2 ア ル プ ス 電 気
（438）
富 士 通 （221） 松 下 電 器 産 業
（263）
松 下 電 器 産 業
（180）
松 下 電 器 産 業
（499） 3 日 立 製 作 所 グ ル
ー プ （428）
富 士 電 機 デ バ イ ス テ ク ノ ロ ジ ー (183）
TDK グループ
（249）
日 立 製 作 所 グ ル ー プ （161）
日 立 製 作 所 グ ル ー プ （449） 4 富 士 通 （213） HOYA(183) 富 士 通 （245） 東 芝 （98） 東 芝 （414） 5 東 芝 （162） 東 芝 （157） 東 芝 （186） ソ ニ ー(75） 富 士 通 （196）
表2-2-3 技術区分別登録件数上位 5 出願人（出願先国：米国） 技 術 区 分
磁 気 ヘ ッ ド 磁 気 デ ィ ス ク ヘ ッ ド 制 御 技 術 機 構 技 術
装 置 制 御
・ 応 用 技 術 順 位
出 願 人 （ 登 録 件 数 ） 出 願 人 （ 登 録 件 数 ） 出 願 人 （ 登 録 件 数 ） 出 願 人 （ 登 録 件 数 ） 出 願 人 （ 登 録 件 数 ）
1 TDK グループ
（292）
Seagate Technology
（108）
Seagate Technology
（334）
Seagate Technology
（117）
日 立 製 作 所 グ ル ー プ （58） 2 IBM（230） 日 立 製 作 所 グ ル
ー プ （75）
日 立 製 作 所 グ ル ー プ （181）
Western Digital
（44）
Seagate
Technology（41） 3 日 立 製 作 所 グ ル
ー プ （203）
富 士 通 （34） Western Digital
（131）
日 立 製 作 所 グ ル ー プ （40）
富 士 通 （36） 4 Seagate
Technology
（139）
富 士 電 機(29) Maxtor（76） ミ ネ ベ ア （36） Texas Instruments
（33） 5 ア ル プ ス 電 気
（139）
IBM(26) IBM（73） 三 星 電 子 （25） IBM（26） 調 査 範 囲 ：1999∼2005 年の出願
調 査 範 囲 ：1999∼2005 年の出願
第 ３ 節 技 術 区 分 別 動 向 分 析 （ 詳 細 分 析 ）
１ ． 磁 気 ヘ ッ ド
図 2-3-1 は磁気ヘッドに関する日本出願および米国出願を記録ヘッド部（記録部）と再生 ヘ ッ ド 部（ 再 生 部 ）に 大 別 し（ ヘ ッ ド 種 別 を 特 定 し て い な い も の は 除 く ）、さ ら に 記 録 ヘ ッ ド 部 を 誘 導 型 薄 膜 ヘ ッ ド 、 垂 直 磁 気 記 録 ヘ ッ ド 、 バ ル ク ヘ ッ ド に 、 再 生 ヘ ッ ド 部 を GMR ヘッ ド 、TMR ヘッド、他の MR ヘッド 1)、 他 の 再 生 方 式 に 分 け 、 前 回 調 査 分 と あ わ せ て 出 願 年 で7 年毎に示したものである。ただし「誘導型薄膜ヘッド」は記録・MR 再生複合型ヘッド の 記 録 ヘ ッ ド 部 分 お よ び 誘 導 再 生 型 薄 膜 磁 気 ヘ ッ ド に 関 す る 出 願 を 表 し て い る 。他 の MR ヘ ッ ド の 大 部 分 はAMR ヘッド1)で あ る 。1992∼1998 年における日本出願では 1985 年∼1991 年 に 比 べ 、AMR ヘッドに加えて GMR ヘッドの出現とその製品化により再生ヘッド部の出願 件 数 が 大 幅 に 増 加 し た 。 今 回 調 査 の 1999∼2005 年の日本出願、米国出願では、GMR ヘッ ド と TMR ヘッドがさらに増大して MR ヘッドの出願の殆どを占めるようになった。また、 垂 直 磁 気 記 録 ヘ ッ ド の 日 本 出 願 は1992∼1998 年に一旦 28 件に減少したが、1999∼2005 年 に は 2005 年の製品化を前にして 199 件に増加している。米国出願においても 1999∼2005 年 の 垂 直 磁 気 記 録 ヘ ッ ド の 出 願 件 数 は 日 本 出 願 と 同 程 度 に な っ て い る 。
図2-3-1 磁気ヘッドの種類別出願件数の推移
日 本 出 願 日 本 出 願 日 本 出 願 米 国 出 願 1985∼1991 年 1992∼1998 年 1999 年∼2005 年
2558 82 380
39 4 790
1440 28 313
680 65 1825
597 199 1
1073 256
38 48
436 199
1165 243
30 28
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
出 願 件 数
記録部 再生部 記録部 再生部 記録部 再生部 記録部 再生部 他の再生方式
他のMRヘッド TMRヘッド GMRヘッド バルクヘッド
垂直磁気記録ヘッド 誘導型薄膜ヘッド
1) MR ヘッドを GMR ヘッド、TMR ヘッド、他の MR ヘッドに分けた。他の MR ヘッドの主体である AMR(Anisotropic magnetoresistance)ヘッドは強磁性体の電気抵抗が電流方向と磁化方向とのなす角 度 に よ っ て 変 化 す る こ と を 利 用 す る も の で あ り 、HDD 用 MR ヘッドとして最初に実用化された。
図 2-3-2 は日本および米国出願において磁気ヘッドの種類に対する主要出願人の出願件数 を 示 し た も の で あ る 。 こ こ 数 年 の 種 類 別 出 願 比 率 が 大 き く 変 化 し て い る の で 、 出 願 年 を 上 段 は1999 年から 2002 年、下段は 2003 年から 2005 年とした。日本企業は各社とも後期に垂 直 磁 気 記 録 ヘ ッ ド とCPP-GMR ヘッドの比率が増加している。その中で TDK は各種類満遍 な く 出 願 し て お り 、 他 社 と の 比 較 で は TMR ヘッドの多いのが特徴である。日立製作所グル ー プ は 垂 直 磁 気 記 録 ヘ ッ ド の 、富 士 通 と 東 芝 はCPP-GMR ヘッドの出願比率が高い。Seagate Technology は日本への出願件数が少ない。
米 国 出 願 で は Seagate Technology 以外は日本出願での出願構成と類似したものとなって い る が 、TDK グループと日立製作所グループは最近における CIP-GMR ヘッドの出願が比較 的 多 い 。Seagate Technology は日本企業と比べて早期から垂直磁気記録ヘッドの出願が多い の が 注 目 さ れ る 。
図2-3-2 磁気ヘッドの主要出願人による種類別出願件数
35 6 130 10 116
10
5 24
173 87
28 13 118 30 71
1 2
25 11 66 40
9 2 28 33
15 13
5 10 1 1
8 44
29 11 147 7
96
7 85 16 4 1 62
29 13 103 24 35
1 8
16 37 16
5 2 14 31
8 2
74 20 9
34
12
6
5 36 37 53 31 32 10 11 32 18 1
8 24 30 10 9
6 12 14 5
4 8 8 14 2
1 2 1 2
12
10
42 21 57 38 17 13 8 16 15
28 43 102 51 18 2
12 1 9 8 2
1 6 4 9 2 1
6 16 8 4 2
ＢＭＲヘッド
ＴＭＲヘッド
ＣＰＰ-ＧＭＲヘッド ＣＩＰ- ＧＭＲヘッド
垂直磁気記録ヘッド
面内磁気記録ヘッド
TDK グ ル ー プ ア ル プ ス 電 気 日 立 製 作 所 グ ル ー プ 富 士 通 東 芝 Seagate Technology
TDK グ ル ー プ ア ル プ ス 電 気 日 立 製 作 所 グ ル ー プ 富 士 通 東 芝 Seagate Technology
米 国 出 願 日 本 出 願
ＢＭＲヘッド
ＴＭＲヘッド
ＣＰＰ- ＧＭＲヘッド ＣＩＰ- ＧＭＲヘッド
垂直磁気記録ヘッド
面内磁気記録ヘッド
1999 年 ∼2002 年 出 願
2003 年 ∼2005 年 出 願
２ ． 磁 気 デ ィ ス ク
図 2-3-3 は HDD 磁気ディスク磁性膜に関する出願を面内磁気記録磁性膜と垂直磁気記録 磁 性 膜 に 分 け 、 さ ら に 種 類 別 に 日 本 出 願 お よ び 米 国 国 籍 出 願 人 に よ る 米 国 出 願 （ 米 国 出 願 の
約7 割が日本国籍出願人によるものであるので全体で見ると米国国籍出願人の動向が分から
な い ） の 出 願 件 数 推 移 を 示 し た も の で あ る 。 こ こ で 磁 性 膜 分 離 構 造 型 は パ タ ー ン 媒 体 、 デ ィ ス ク リ ー ト ・ ト ラ ッ ク 媒 体 、 グ ラ ニ ュ ラ ー 記 録 膜 媒 体 に 分 け た （ 種 類 が 重 複 す る も の は 、 重 複 計 上 ）。日 本 出 願 で は2001 年に垂直磁気記録が面内磁気記録を追い抜いたが、米国出願人 に よ る 米 国 出 願 で は 2004 年に至るまで依然として面内記録のほうが多い。米国出願人によ る 米 国 出 願 の 約 7 割は Seagate Technology によるものなので、その出願件数推移は同社の 出 願 動 向 を 大 き く 反 映 し て い る が 、Seagate Technology による 2006 年の垂直磁気記録 HDD の 製 品 化 と 対 応 し た 出 願 増 加 は 2004 年では表れていない。2004 年の日本出願は、グラニュ ラ ー 記 録 膜 媒 体 と デ ィ ス リ ー ト ・ ト ラ ッ ク 媒 体 が 増 加 し た こ と に よ り 、 垂 直 磁 気 記 録 磁 性 膜 の 出 願 が 大 き く 伸 び て 面 内 磁 気 記 録 磁 性 膜 の 2 倍近くになったことが特徴的である。
図2-3-3 磁気ディスク磁性膜の種類別出願件数推移
1999 2000 2001 2002 2003 2004 0
20 40 60 80 100 120 140 160
面内垂直 面内垂直 面内垂直 面内垂直 面内垂直 面内垂直
出 願 件 数
パターン媒体
ディスクリート・トラック媒体 グラニュラー記録膜 裏打ち層
反強磁性結合
0 5 10 15 20 25 30
面内 垂直 面内 垂直 面内 垂直 面内 垂直 面内 垂直 面内 垂直
出 願 件 数
そ の 他 左 記 以 外
(非グラニュラー記録層、 シ ー ド 層 、 中 間 層 等)
日 本 出 願
米 国 出 願 人 に よ る 米 国 出 願
出 願 年
図 2-3-4 は磁性膜に関する日本出願および米国出願のうち垂直磁気記録媒体、反強磁性結 合 面 内 磁 気 記 録 媒 体 、 グ ラ ニ ュ ラ ー 記 録 膜 、 パ タ ー ン 媒 体 、 デ ィ ス ク リ ー ト ・ ト ラ ッ ク 媒 体 の5 種類の媒体に対する主要出願人の出願件数を示したものである（種類のまたがるものは 重 複 計 上 ）。東 芝 お よ びTDK はパターン媒体、ディスクリート・トラック媒体の出願件数も 多 く 、 こ れ ら の 開 発 に 注 力 し て い る こ と が 分 か る 。 逆 に 磁 気 デ ィ ス ク メ ー カ ー は こ れ ら の 出 願 が 少 な い 。 ま た パ タ ー ン 媒 体 、 デ ィ ス ク リ ー ト ・ ト ラ ッ ク 媒 体 の 出 願 件 数 の 少 な い 日 立 製 作 所 グ ル ー プ 、 富 士 通 、 富 士 電 機 は グ ラ ニ ュ ラ ー 記 録 膜 媒 体 の 出 願 が 多 い 。 日 本 企 業 の こ れ ら の 特 徴 は 日 本 出 願 、 米 国 出 願 と も に 同 様 で あ る 。
日 本 へ の 出 願 の 少 な いSeagate は、米国への出願では垂直磁気記録媒体をはじめとして各 種 媒 体 と も に 出 願 が 多 い 。
図2-3-4 磁気ディスク磁性膜の主要出願人、種類別出願件数
［1999 年∼2005 年出願］ 日 立 製 作 所
グ ル ー プ 東 芝 富 士 通 富 士 電 機 昭 和 電 工 TDK Seagate Technology
3
4 4
4 4 4
76
16 27 16 7
84
15 27 28 51
22 16 15
1 92
50 7 59
2
49 22 57
4 1
8 3
3 3
12 15
53
24 16
50 2 5 10 11
24 11 8 9
2
41 29 1
1
29 1
2
33 17 39
46 11 14
ディスクリート・トラック媒体
パターン媒体
グラニュラー記録膜
反強磁性結合面内磁気記録媒体
垂直磁気記録媒体
米 国 出 願 日 本 出 願
日 立 製 作 所 グ ル ー プ
東 芝 富 士 通 富 士 電 機 昭 和 電 工
TDK Seagate Technology
磁 性 膜 全 体 出 願 件 数
149 152 150 150 91 86 4
107 68 76 62 45 58 113
その他 （158件, 7%）
ロードビーム
（284件, 13%） VCM・軸受
（249件, 11%）
始動・停止
（272件, 12%）
位置決め制御
（699件, 31%） 浮上制御
（596件, 26%）
浮上制御 (465件, 23%)
位置決め制御 (719件, 36%) 始動・停止
(217件, 11%) VCM・軸受 (193件, 10%)
ロードビーム (301件, 15%) その他 (110件, 5%) ３ ． ヘ ッ ド 制 御
図2-3-5、図 2-3-6 にヘッド制御に関する日本出願および米国出願の内容を下記のように分 類 し て そ れ ら の 比 率 を 示 す 。
（a）浮上制御：ヘッドスライダ近傍の構造・制御に関する技術であり、ヘッドを動的に浮
上 さ せ 一 定 浮 上 量 を 保 持 す る た め の 、ス ラ イ ダ の 空 気 軸 受 面 形 状 、ジ ン バ ル 構 造 、浮 上 量 の 能 動 制 御 （DFHA）・ マ イ ク ロ ア ク チ ュ エ ー タ と そ の 制 御 、 お よ び ヘ ッ ド ・ デ ィ ス ク ・ イ ン タ フ ェ ー ス （HDI）技術など。
（b）位置決め制御：ヘッドを目標の記録トラックに高速に移動し、高精度に追従位置決め
制 御 す る た め の 、 ト ラ ッ ク シ ー ク 、 ト ラ ッ ク フ ォ ロ イ ン グ お よ び セ ト リ ン グ 制 御 方 式 、 制 御 外 乱 の 抑 制 ・ 補 償 、 ２ 段 ア ク チ ュ エ ー タ と そ の 制 御 な ど 。
（c）始動・停止機構：ディスク表面におけるヘッドクラッシュやヘッド吸着を回避するため の 機 構 で あ り 、コ ン タ ク ト ス タ ー ト ス ト ッ プ（CSS）方式、ランプロード方式、ラッチ 機 構 な ど 。
（d）VCM・軸受：ヘッドをディスク半径方向に移動させるための、ボイス コイル モータ
（VCM）などの電磁的および機械的構造、揺動用軸受ユニットなど。
（e）ロードビーム：ヘッドスライダに荷重を与えるためのロードビーム構造、あるいはロー ド ビ ー ム も 含 め た ヘ ッ ド 支 持 体 と し て の サ ス ペ ン シ ョ ン ア ー ム 構 造（ ア ク チ ュ エ ー タ は 含 め な い ） な ど 。
（f）その他：以上の 5 項目に含まれないヘッド制御技術で、ヘッドスタックアセンブリ構成 要 素 の 相 互 に 関 連 す る 調 整 技 術 な ど 。
日 本 出 願 で は 、 最 も 件 数 割 合 の 大 き い 「 位 置 決 め 制 御 」 が 「 浮 上 制 御 」 よ り ５ ％ 大 き い こ と が わ か る 。出 願 件 数 の57％は「浮上制御」および「位置決め制御」に関する技術で占めて ら れ て い る が 、 こ れ は 、 記 録 密 度 の 向 上 に 対 応 し て ヘ ッ ド の 位 置 決 め 精 度 に 対 す る 要 求 が ま す ま す 厳 し く な っ て き た た め と 思 わ れ る 。
米 国 出 願 の 特 徴 は 「 浮 上 制 御 」 に 対 す る 「 位 置 決 め 制 御 」 の 比 率 が 日 本 出 願 に お け る よ り も 高 い こ と で あ る 。
［1999 年~2005 年 日本出願］ 図2-3-5 ヘッド制御の技術区分別
出 願 件 数 割 合
[1999 年∼2005 年 米国出願] 図2-3-6 ヘッド制御の技術区分別
出 願 件 数 割 合
図 2-3-7 に日本出願および米国出願における出願件数ランキング上位５社の技術区分別出 願 件 数 を 示 す 。 日 本 出 願 で は 日 立 製 作 所 グ ル ー プ の 出 願 が 突 出 し て 多 い 。 日 立 製 作 所 グ ル ー プ は 全 技 術 に つ い て 多 く の 特 許 出 願 が な さ れ て お り 、 特 に 「 浮 上 制 御 」 お よ び 「 位 置 決 め 制 御 」 に つ い て の 出 願 が 多 い 。 松 下 電 器 産 業 の 場 合 は 「 位 置 決 め 制 御 」 に 関 す る 出 願 が 多 い こ と が 目 立 ち 、TDK グループについては「浮上制御」の出願が最も多く、「 位 置 決 め 制 御 」 と
「 ロ ー ド ビ ー ム 」 は そ の 半 数 程 度 と な っ て い る 。 富 士 通 は 「 位 置 決 め 制 御 」 と 「 浮 上 制 御 」 が 多 く 、 東 芝 は 「 位 置 決 め 制 御 」 と 「 始 動 ・ 停 止 機 構 」 に つ い て の 出 願 が 多 い 。
米 国 出 願 で はSeagate の出願が突出して多いが、Seagate は日本出願のランキングは 9 位 と 低 位 に あ り 、 こ の 分 野 に お い て も 日 本 出 願 に あ ま り 力 を 入 れ な い と い う 傾 向 が 見 ら れ る 。 Seagate の場合は、特に「位置決め制御」の出願件数が他の技術に比較して多く、続いて「浮 上 制 御 」、「VCM・軸受」などの順番になっている。日立製作所グループは「浮上制御」と「位 置 決 め 制 御 」 が 同 程 度 の 件 数 で あ り 、TDK グループは「浮上制御」の比率が最も高い。
図2-3-7 ヘッド制御における主要出願人の技術区分別出願件数
[1999 年∼2005 年出願]
145 150 49 26 43 28
53 106 33 40 21
108 57 49
72 101 24
30 63 54
10
9 11 15
28 10 10
13 13 13
技術区分（中分類） 出
願 人
日立製作所グループ
松下電器産業
ＴＤＫグループ
富士通
東芝
浮 上 制 御
位 置 決 め 制 御
始 動
・ 停 止
V C M
・ 軸 受
ロー ド ビー ム
そ の 他 日 本 出 願
107 183 38 28 30
114 104 21 17 37 15
71 23 39 24
34 44 21 21
71
2 1
13 12 18 1
56 37
6 8
技術区分（中分類） 出
願 人
Seagate Technology
日立製作所グループ TDKグループ
三星電子
富士通
浮 上 制 御
位 置 決 め 制 御
始 動
・ 停 止
V C M
・ 軸 受
ロー ド ビー ム
そ の 他 米 国 出 願
合 計 件 数 439 263 249 245 186
453 308 158 137 134
環境・気流制御 ( 239件, 16%)
その他 (121件, 8%) 耐衝撃・振動 ( 172件, 12%)
スピンドルモータ (938件, 64%) ４ ． 機 構
図2-3-8、図 2-3-9 に機構技術に関する日本出願および米国出願の内容を下記のように分類 し て そ れ ら の 比 率 を 示 す が 、 日 米 と も に ス ピ ン ド ル モ ー タ の 比 率 が 高 い 。
（a）スピンドルモータ：ハードディスクを除くスピンドル機構を構成する要素についての
技 術 で あ り 、 ス ピ ン ド ル モ ー タ 本 体 、 軸 受 、 デ ィ ス ク 固 定 （ ク ラ ン プ ） 構 造 な ど 。
（b）環境・気流制御：ハードディスク周囲の温度、湿度、気圧、気流などの制御。
（c）耐衝撃・振動：HDD 外部からの衝撃・振動対策、HDD 自身の振動・騒音対策など。
（d）その他：上記項目以外の技術で、ケース構造、密封構造、放熱構造など。
図2-3-8 のように、「 ス ピ ン ド ル モ ー タ 」 の 日 本 出 願 件 数 は 「 機 構 技 術 」 全 体 の 中 で 938 件、64％をも占めている た め 、「 ス ピ ン ド ル モ ー タ 」の 技 術 内 容 を さ ら に 分 類 し 、 そ れ ぞ れ の 出 願 件 数 割 合 を 図 2-3-4-7 に示す。「 流 体 軸 受 」 に 関 す る 出 願 件 数 の 割 合 が 51％と高 く 、 こ れ に 「 転 が り 軸 受 」 の 出 願 を 加 え る と 、軸 受 関 連 で61％を占める。回 転 軸 へ の デ ィ ス ク の 確 実 で 高 精 度 な 組 み 付 け を 実 現 す る た め の 「 デ ィ ス ク 固 定 」 機 構 は 、 出 願 件 数 割 合 が 14％で、 第 2 位の出願件数割合となっている。 軸 受 お よ び デ ィ ス ク 固 定 機 構 は 共 に ハ ー ド デ ィ ス ク の 高 速 ・ 低 振 動 回 転 を
保 証 す る 上 で キ ー と な る 技 術 で あ り 、 記 録 密 度 の 向 上 に 対 応 し て 、 こ れ ら の 技 術 開 発 の 必 要 性 が 高 ま っ た こ と が 出 願 特 許 の 件 数 に 表 れ た と 見 る こ と が で き る 。
[1999 年∼2005 年 日本出願] 図2-3-8 機構技術の技術区分別
の 出 願 件 数 割 合
[1999 年∼2005 年 米国出願] 図2-3-9 機構技術の技術区分別
の 出 願 件 数 割 合
転がり軸受
（95件, 10%） 電磁構造
（111件, 12%） ディスク固定
（133件, 14%） その他
（124件, 13%） 流体軸受
（475件, 51%）
[1999 年∼2005 年 日本出願] 図2-3-10 スピンドルモータにおける
技 術 内 容 別 の 出 願 件 数 割 合 環境・気流制
御 (144件,19%)
耐衝撃・振動 (86件, 11%) その他
(111件, 15%) スピンドル
モータ (421件, 55%)
５ ． 装 置 制 御 ・ 応 用
（ １ ）HDD 装置制御
HDD 装置制御技術の内容を「記録・再生回路」「 装 置 制 御 方 式 ・ 回 路 」「 モ ー タ 駆 動 回 路 」
「 物 理 フ ォ ー マ ッ ト 」「 実 装 技 術 」「 試 験 方 法 」に 分 け る 。「 記 録・再 生 回 路 」は リ ー ド・ラ イ ト ア ン プ 、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)で代表される信号処理回路、記 録 補 償 回 路 等 で あ る 。「 装 置 制 御 方 式・回 路 」に は 外 部 と の イ ン タ ー フ ェ ー ス を 含 むHDD 全 体 の 制 御 、記 録 領 域 の 割 り 当 て 方 法 、欠 陥 管 理 、誤 り 訂 正・符 号 化 方 法 を 含 み 、「 モ ー タ 駆 動 回 路 」 に は ス ピ ン ド ル モ ー タ 、 ボ イ ス コ イ ル モ ー タ の 制 御 だ け で な く 、 電 源 監 視 、 衝 撃 を 検 知 し 退 避 さ せ る 機 能 、ヘ ッ ド の ロ ー ド ア ン ロ ー ド 機 能 も 含 め た 。「 物 理 フ ォ ー マ ッ ト 」に は 高 精 度 の ト ラ ッ キ ン グ を 実 現 す る た め の サ ー ボ 信 号 領 域 の パ タ ー ン 配 置 や サ ー ボ パ タ ー ン の 記 録 方 法 ･ 装 置 を 含 み 、「 実 装 技 術 」 に は ヘ ッ ド と ヘ ッ ド ア ン プ 間 の FPC(Flexible Printed Circuit)による配線、IC の実装方法のほかに携帯用を想定した耐衝撃ケース等の筐体も含め て い る 。「 試 験 方 法 」はHDD 装置の試験方法を対象とし、磁気ヘッド、磁気ディスクの試験 方 法 は そ れ ぞ れ の 大 分 類 に 含 め た 。
図2-3-11、図 2-3-12 に日本出願および米国出願における装置制御の技術内容別の出願件数 比 率 を 示 す 。 日 米 と も に ほ ぼ 類 似 し た 出 願 内 容 構 造 で あ り 、 高 記 録 密 度 化 に 伴 う 再 生 波 形 歪 み の 増 加 に 対 応 す る た め の 波 形 等 化 回 路 等 の 信 号 処 理 回 路 の 出 願 が 多 い 「 記 録 ・ 再 生 回 路 」 と 、 こ れ ま で の デ ー タ 用 と は 異 な る AV 記録に適した欠陥処理方式や記録領域の割り当て方 式 が 多 い 「 装 置 制 御 方 式 ・ 回 路 」 で HDD 装置制御のほぼ半分を占めた。
図2-3-11 HDD 装置制御の技術内容別 図 2-3-12 HDD 装置制御の技術内容別 出 願 件 数 比 率 （ 日 本 出 願 ） 出 願 件 数 比 率 （ 米 国 出 願 ）
物理フォーマット, 182件, 20%
記録・再生回路, 223件, 25%
モータ駆動回路, 113件, 13%
試験方法, 49件, 6%
装置制御方式・回路, 169件, 19% 実装技術,
152件, 17%
物理フォーマット, 222件, 13%
実装技術, 271件,16%
装置制御方式・回路, 364件, 21% 試験方法,
109件, 6%
モータ駆動回路, 289件, 17%
記録・再生回路, 443件, 27%
［1999 年∼2005 年出願］ ［1999 年∼2005 年出願］
