JP2001250351A - 磁気ディスク装置の制御方法および磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気ディスク装置の制御方法および磁気ディスク装置Info
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- JP2001250351A JP2001250351A JP2000057147A JP2000057147A JP2001250351A JP 2001250351 A JP2001250351 A JP 2001250351A JP 2000057147 A JP2000057147 A JP 2000057147A JP 2000057147 A JP2000057147 A JP 2000057147A JP 2001250351 A JP2001250351 A JP 2001250351A
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- Rotational Drive Of Disk (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Digital Magnetic Recording (AREA)
Abstract
気ディスクの損傷を防止する。 【解決手段】 磁気ディスクに対する磁気ヘッドのロー
ド/アンロード機能を備えた磁気ディスク装置におい
て、磁気ディスクに対する磁気ヘッドによるデータのR
/W動作が実行される通常稼働時の磁気ディスクの定格
回転数N0よりも小さい回転数N1〜N2の範囲内で、
ロード/アンロードを実行することで、ロード/アンロ
ード時に起こり得る磁気ディスクおよび磁気ヘッドの接
触を防止して、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの損傷を
抑止する。
Description
の制御技術および磁気ディスク装置に関し、特にロード
/アンロード機構を備えた磁気ディスク装置の制御技術
等に適用して有効な技術に関する。
が進み、磁気ディスクは表面の面粗さが減少し、磁気ヘ
ッドは浮上量が低下する傾向にある。そこで、磁気ディ
スクの回転停止時に磁気ヘッドが磁気ディスク上に接触
した状態となる従来のコンタクト・スタート・ストップ
方式では、磁気ディスクと磁気ヘッドが吸着を起こし易
くなり、場合によっては磁気ディスクが起動困難となる
こともある。
に、磁気ヘッドが磁気ディスクにロードおよびアンロー
ドするロード/アンロード機構と呼ばれる機構を用いる
場合がある。この機構は、磁気ディスクの停止時には、
磁気ヘッドを磁気ディスクから退避(アンロード)した
状態とし、円板回転時の記録・再生時に磁気ヘッドを磁
気ディスク上に移行(ロード)させて浮上状態とする機
構である。
ンロード機構のロード/アンロード動作について説明す
る。
について説明する。装置停止時には、磁気ヘッドは当該
磁気ヘッドに固定されているリフトタブがランプ(傾斜
路)に沿って移動することにより磁気ディスクから離れ
た所に退避している。この退避状態の磁気ヘッドは、装
置の電源を入れるとスピンドルモータにより磁気ディス
クが回転起動し、定常の回転数に到達したら、リフトタ
ブを介してランプを下り磁気ディスク上に浮上状態にて
移行(ロード)する。
気ディスクが回転中に、磁気ディスク上に浮上している
磁気ヘッドは、装置停止命令が発行されると、アクチュ
エータによる移動動作にてリフトタブをランプに摺動さ
せて当該ランプを上り磁気ディスクから退避し、モータ
が停止する。
スライダについて説明する。負圧スライダは、磁気ディ
スクに対向する浮上面に正圧発生部と負圧発生部とがあ
り、更に荷重との釣合いにより円板上に浮上している。
乗り上げ、磁気ヘッドは磁気ディスクから離れ様とする
が、この時、スライダの浮上面の一部に負圧部が存在す
るために、当該スライダを磁気ディスク面に引きつける
方向の反力が発生して浮上姿勢を崩し、磁気ヘッドがラ
ンプに乗り上げるアンロード動作の過程で磁気ヘッド
は、磁気ディスクに衝突し、磁気ディスクおよび磁気ヘ
ッドの摩耗や損傷を引起こす可能性が強くなる、という
技術的課題がある。
来の2.5インチタイプの磁気ディスク装置の回転数
4,200RPMに対し3.5インチタイプの磁気ディ
スク装置では、10,000RPM以上と速くなると、
磁気ヘッドが磁気ディスクと衝突した時の力が増し、益
々、磁気ディスクや磁気ヘッドの摩耗や損傷が発生する
可能性が強くなる。
対策としては、ロード/アンロード時の磁気ヘッドの移
動速度を小さくすることが考えられるが、ロード/アン
ロードの所要時間が長くなる、という他の技術的課題を
生じる。
における接触や衝突による磁気ヘッドおよび磁気ディス
ク等の損傷を低減することが可能な磁気ディスク装置お
よびその制御技術を提供することにある。
と、磁気ディスクに対する情報の記録再生動作を行うヘ
ッドと、ヘッドの磁気ディスクに対する位置決め動作を
行うアクチュエータと、ヘッドを磁気ディスク上から退
避させるアンロード動作およびヘッドを磁気ディスク上
に移行させるロード動作を行うロード/アンロード機構
とを含む磁気ディスク装置の制御方法において、ヘッド
により磁気ディスクに対する記録再生動作を実行すると
きの磁気ディスクの第1の回転速度よりも低い第2の回
転速度にてアンロード動作およびロード動作の少なくと
も一方を実行するものである。
ィスクに対する情報の記録再生動作を行うヘッドと、ヘ
ッドの磁気ディスクに対する位置決め動作を行うアクチ
ュエータと、ヘッドを磁気ディスク上から退避させるア
ンロード動作およびヘッドを磁気ディスク上に移行させ
るロード動作を行うロード/アンロード機構とを含む磁
気ディスク装置において、ヘッドにより磁気ディスクに
対する記録再生動作を実行するときの磁気ディスクの第
1の回転速度よりも低い第2の回転速度にてアンロード
動作およびロード動作の少なくとも一方を実行させる制
御論理を備えたものである。
ンロード時の磁気ディスクの回転数を、通常のR/W実
行時の回転数の1/2〜1/10とする。
ダとして、ロード/アンロード動作時に磁気ディスクの
回転数を低くすると浮上量が高くなる負圧ステップスラ
イダを用いる。
の移動速度は上限で0.1m/sとする。
を参照しながら詳細に説明する。
の形態である磁気ディスク装置の制御方法および磁気デ
ィスク装置の作用の一例を示す線図であり、図4は、本
発明の一実施の形態である磁気ディスク装置の制御方法
および磁気ディスク装置の作用の一例を示すフローチャ
ートである。
る磁気ディスク装置の制御方法を実施する磁気ディスク
装置の内部構成の一例を示す平面模式図、図6は、その
断面模式図である。
の磁気ディスク装置は、データを記憶する磁気ディスク
1と、磁気ディスク1を支持するスピンドル2aと、ス
ピンドル2aを介して磁気ディスク1を回転させるモー
タ2と、磁気ディスク1に対するデータの読み出しおよ
び書き込みを行う磁気ヘッド3と、ピボット軸4aを中
心として磁気ディスク1に平行な平面内で回動する負荷
ばね5を介して、磁気ヘッド3の磁気ディスク1に対す
る位置決め動作を制御するボイスコイルモータ等のアク
チュエータ機構4と、磁気ヘッド3の側に固定されたリ
フトタブ7およびアクチュエータ機構4によるリフトタ
ブ7の回動範囲における磁気ディスク1の外側に設けら
れ、当該リフトタブ7が摺動する傾斜摺動面6aを備え
たランプ6からなり、アンロード時に機械的に磁気ヘッ
ド3を磁気ディスク1から引き離すためのロード/アン
ロード機構とが設けられている。
は、モータ2による磁気ディスク1の回転の制御や回転
状態の検出、アクチュエータ機構4による磁気ヘッド3
の位置決め動作およびロード/アンロード動作、磁気ヘ
ッド3による動作、図示しない上位装置との間における
データの授受等を制御する装置制御部8を備えている。
回転し、ロード/アンロード動作によりアクチュエータ
機構4が働いて磁気ヘッド3が磁気ディスク1にロード
され、その磁気ヘッド3を磁気ディスク1に押し付ける
方向に付勢する負荷ばね5によってロード状態になる。
また、アンロード時には、アクチュエータ機構4が磁気
ヘッド3およびリフトタブ7を磁気ディスク1の外側に
移動させるように働いて磁気ヘッド3がアンロードさ
れ、リフトタブ7がランプ6に乗り上げ、その負荷ばね
5の付勢力の影響力を無くすことにより、アンロード状
態になる。
10に例示される構成を持つ負圧ステップスライダ3−
1と、この負圧ステップスライダ3−1の一部に支持さ
れ、たとえば薄膜コイルタイプの記録ヘッドと、磁気抵
抗効果素子からなる再生ヘッドを複合した複合ヘッド3
−2からなる。
ダの浮上量と円板(磁気ディスク)回転数の関係を示す
線図を例示する。縦軸はスライダ浮上量、横軸は円板回
転数を示す。
2に本発明の参考技術の負圧スライダ300を示す。こ
の負圧スライダ300では、磁気ディスクに対向する浮
上面300aに、レール状の複数のパッド300bが突
設され、磁気ディスクの回転による気流の流入端側に
は、テーパ部300cが形成されている。また、テーパ
部300cの反対側の端面には、複合ヘッド301が配
置されている。このような構成の負圧スライダ300で
は、磁気ディスク1の回転数が高くなるとヘッドの浮上
量Hfが大きくなるという特性がある。
ている図10に例示される負圧ステップスライダ3−1
は、磁気ディスク1に対向する浮上面3−1aに、レー
ル部3−1b、レール部3−1c、および当該レール部
3−1b、レール部3−1cの各々の上にパッド部3−
1dおよびパッド部3−1eを多段階に形成した構造と
なっている。また、磁気ディスク1の回転による気流の
流出端側のレール部3−1cおよびパッド部3−1eの
端面には上述の複合ヘッド3−2が配置されている。
断面模式図であり、レール部3−1b、レール部3−1
cの周囲の最も深い溝の底面(ブリード面)に対する、
レール部3−1bおよびレール部3−1cの上面(浅溝
面)、およびパッド部3−1dおよびパッド部3−1e
の上面(パッド面)の高さを調節することにより、浮上
量等の浮上特性を制御できる。たとえば、図11に例示
されるように、ブリード面と浅溝面の間隔を小さく(大
きく)すれば、負圧ステップスライダ3−1の浮上量H
fは大きく(小さく)なる。
ダ300のテーパ部300cを無くした、本実施の形態
の負圧ステップスライダ3−1であれば、上述のよう
に、スライダのレール部3−1bおよびレール部3−1
c等の形状を変えることにより、磁気ディスク1の回転
数が高くなると磁気ヘッド3の浮上量は下がり(第1の
浮上量Hf1になり)、逆に、磁気ディスク1の回転数
が下がれば磁気ヘッド3の浮上量が上がる(第2の浮上
量Hf2になる)浮上特性が得られ、負圧ステップスラ
イダ3−1のこのような浮上特性を利用することによ
り、図7(b)に例示されるように、参考技術の負圧ス
ライダ300に比較して、ロード/アンロード時に磁気
ディスク1と磁気ヘッド3の接触を和らげ損傷を防ぐ効
果が得られる。
施の形態の磁気ヘッド3を構成する負圧ステップスライ
ダ3−1は、ある一定の回転数を過ぎると、ヘッド浮上
量はあまり変化せず、Hf1に安定する特徴がある。
潤滑剤は本来は、磁気ディスク1が回転中に磁気ヘッド
3との接触および摩擦による損傷を防ぐ役割がある。し
かし、ロード/アンロードにおいては、ロード/アンロ
ードによる接触をできるだけ避けるためには、あまり厚
すぎてもいけない。しかし、少なすぎても磁気ディスク
1が回転中の磁気ヘッド3との接触および摩擦による損
傷を防ぐことができなくなる。以上のことから、潤滑膜
厚は、上限で25Å、下限で8Åがロード/アンロード
に最も適している。
アンロードにおいて、最も磁気ディスク1と磁気ヘッド
3の摩耗および損傷を防ぐ効果があるのは、ロード/ア
ンロード時の磁気ディスク1と磁気ヘッド3との間隔で
ある。そのため、円板の面粗さ差もできるだけ少なくす
れば、損傷を和らげることができる。そのため、磁気デ
ィスク1の効果が引き出せる面粗さとして例えばRa
0.4nmおよびRp0.8nmが好ましい。
る。ロード/アンロードの時に、特にアンロード動作時
は、本実施の形態のように負圧ステップスライダ3−1
を採用した場合には、回転中の磁気ディスク1と磁気デ
ィスク1上にある磁気ヘッド3との間には、負圧ステッ
プスライダ3−1の負圧特性による吸引力が発生してい
る。この状態の磁気ヘッド3を磁気ディスク1から引き
離そうと負荷ばね5の先端にあるリフトタブ7がランプ
6の傾斜摺動面6aに乗り上げ、磁気ディスク1と磁気
ヘッド3を引き離す。この引き離れる瞬間に磁気ディス
ク1と磁気ヘッド3は接触する。特に磁気ヘッド3の移
動速度が速くなれば速くなる程、接触する力は強くなり
摩耗および損傷が起こり易くなり、移動速度が遅ければ
接触する力は弱く摩耗および損傷は起こり難い。また、
ロード時にも、磁気ヘッド3の移動速度が速けれ速い
程、磁気ディスク1上にロードされる瞬間に磁気ヘッド
3が磁気ディスク1に接触する可能性が強くなり、逆に
磁気ヘッド3の移動速度が遅ければ遅い程、接触する可
能性が少なくなる。以上のことから、磁気ヘッド3の移
動速度は上限で0.1m/sが最も好ましい。
ド/アンロード時の当該磁気ディスク1と磁気ヘッド3
との接触による損傷について検討する。
ヘッドと円板の接触による損傷を示す線図を例示する。
および磁気ヘッド3の接触について説明する。ロード/
アンロード時には磁気ディスク1と磁気ヘッド3は接触
する。更に、磁気ディスク1の回転数が大きくなれば比
例して、磁気ディスク1および磁気ヘッド3の損傷が大
きくなる。
うに、磁気ヘッド3による磁気ディスク1へのデータの
R/W動作が行われる定格回転数N0よりも低い回転数
N1(たとえば、N0/2)〜N2(たとえば、N0/
10)の範囲において、ロード動作およびアンロード動
作の少なくとも一方を実行する。なお、図示の都合上、
図1では、ロード動作およびアンロード動作の双方を定
格回転数N0よりも低い回転数N1〜N2で実行する場
合を例示しているが、アンロード動作のみまたはロード
動作のみを定格回転数N0よりも低い回転数N1〜N2
で実行してもよい。
作およびアンロード動作が行われる磁気ディスク1の加
速あるいは減速過程での回転加速度や回転減速度を選択
的に小さくしたり、あるいは、図3に例示されるよう
に、定格回転数N0に到達する前に、所定の一定回転数
N3(=N1〜N2)に一定に磁気ディスク1の回転数
を設定し、その状態でロード動作およびアンロード動作
を実行してもよい。
て、図7(a)の特性線図に示されるように、参考技術
の負圧スライダ300では、浮上量Hfが漸増するた
め、たとえば10000回転以上に磁気ディスク1を高
速回転させる場合には、目的の低い浮上量を実現するこ
とが困難となり、負圧ステップスライダ3−1を用いざ
るを得なくなるが、本実施の形態の場合には、定格の浮
上量Hf1のときの定格回転数N0よりも低い回転数N
1〜N2で、すなわちより高い浮上量Hf2となる時に
ロード/アンロードを行わせるので、高い浮上量Hf2
により、磁気ディスク1と磁気ヘッド3との衝突防止効
果がより大きくなる。
いざるを得ないような高速回転仕様の磁気ディスク装置
における磁気ディスク1および磁気ヘッド3の損傷防止
の効果が大きくなる。
の回転数に応じたロード/アンロードの実行タイミング
の制御は、ロード/アンロードを制御する装置制御部8
に実装された制御ソフトウェアやファームウェアにて行
わせることができる。磁気ディスク1の回転数に応じた
ロード/アンロードの実行タイミングの制御を行う制御
ソフトウェアやファームウェアによる制御動作の一例を
図4のフローチャートに示す。
おけるロード/アンロード実行時の磁気ディスク1(円
板)と磁気ヘッド3の接触の発生の有無の測定結果の一
例を示す。磁気ディスク1の回転数が大きくなると磁気
ディスク1および磁気ヘッド3の損傷が大きくなる。ま
た、回転数が遅すぎてもロード/アンロードができなく
なり、磁気ディスク1および磁気ヘッド3の損傷が大き
くなる。
は、磁気ディスクの回転数は、通常の定格回転数N0の
1/2〜1/10程度の回転数N1〜N2において、ロ
ード/アンロードを実行することが磁気ディスク1およ
び磁気ヘッド3の接触を和らげ、両者の損傷を防止する
のに好ましい。
気ディスク装置およびその制御方法では、ロード/アン
ロード時における磁気ディスク1と磁気ヘッド3の接触
を防止して、磁気ディスク1および磁気ヘッド3の損傷
の発生を抑止する効果が得られる。
ッド3の損傷の発生を懸念することなく、ロード/アン
ロード時の磁気ヘッド3の移動速度を速くして、ロード
/アンロードの所要時間の短縮を実現することができ
る。
せることができる。
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
よれば、ロード/アンロード動作における接触や衝突に
よる磁気ヘッドおよび磁気ディスク等の損傷を低減する
ことができる、という効果が得られる。
ド/アンロード動作における接触や衝突による磁気ヘッ
ドおよび磁気ディスク等の損傷を低減することができ
る、という効果が得られる。
の制御方法および磁気ディスク装置の作用の一例を示す
線図である。
の制御方法および磁気ディスク装置の作用の変形例を示
す線図である。
の制御方法および磁気ディスク装置の作用の変形例を示
す線図である。
の制御方法および磁気ディスク装置の作用の一例を示す
フローチャートである。
の制御方法を実施する磁気ディスク装置の内部構成の一
例を示す平面模式図である。
の制御方法を実施する磁気ディスク装置の内部構成の一
例を示す断面模式図である。
量と円板(磁気ディスク)回転数の相関関係を示す線図
であり、(b)は、本発明の実施の形態にて用いられる
負圧ステップスライダと比較例の効果を対照して示す説
明図である。
クとの接触による損傷の発生状態の関係を例示した線図
である。
の制御方法を実施する磁気ディスク装置における作用効
果の一例を示す説明図である。
実施の形態である磁気ディスク装置の制御方法を実施す
る磁気ディスク装置にて用いられる負圧ステップスライ
ダの構成の一例を示す平面図および斜視図である。
置の制御方法を実施する磁気ディスク装置にて用いられ
る負圧ステップスライダの作用の一例を示す説明図であ
る。
考技術の負圧スライダを示す平面図および斜視図であ
る。
…磁気ヘッド、3−1…負圧ステップスライダ、3−1
a…浮上面、3−1b…レール部、3−1c…レール
部、3−1d…パッド部、3−1e…パッド部、3−2
…複合ヘッド、4…アクチュエータ機構、4a…ピボッ
ト軸、5…負荷ばね、6…ランプ、6a…傾斜摺動面、
7…リフトタブ、8…装置制御部、300…負圧スライ
ダ、300a…浮上面、300b…パッド、300c…
テーパ部、301…複合ヘッド、Hf…ヘッド(負圧ス
テップスライダ)の浮上量、Hf1…第1の浮上量、H
f2…第2の浮上量、N0…定格回転数(第1の回転速
度)、N1〜N2…回転数(第2の回転速度)、N3…
一定回転数(第2の回転速度)。
Claims (5)
- 【請求項1】 磁気ディスクと、前記磁気ディスクに対
する情報の記録再生動作を行うヘッドと、前記ヘッドの
前記磁気ディスクに対する位置決め動作を行うアクチュ
エータと、前記ヘッドを前記磁気ディスク上から退避さ
せるアンロード動作および前記ヘッドを前記磁気ディス
ク上に移行させるロード動作を行うロード/アンロード
機構とを含む磁気ディスク装置の制御方法であって、 前記ヘッドにより前記磁気ディスクに対する前記記録再
生動作を実行するときの前記磁気ディスクの第1の回転
速度よりも低い第2の回転速度にて前記アンロード動作
および前記ロード動作の少なくとも一方を実行すること
を特徴とする磁気ディスク装置の制御方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の磁気ディスク装置の制御
方法において、前記ヘッドを構成するスライダは、前記
第1の回転速度の前記磁気ディスク上における第1の浮
上高さよりも、前記第2の回転速度の前記磁気ディスク
上における第2の浮上高さが高くなる浮上特性を有する
負圧ステップスライダからなることを特徴とする磁気デ
ィスク装置の制御方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の磁気ディスク装
置の制御方法において、前記第2の回転速度は、前記第
1の回転速度の1/2〜1/10であることを特徴とす
る磁気ディスク装置の制御方法。 - 【請求項4】 磁気ディスクと、前記磁気ディスクに対
する情報の記録再生動作を行うヘッドと、前記ヘッドの
前記磁気ディスクに対する位置決め動作を行うアクチュ
エータと、前記ヘッドを前記磁気ディスク上から退避さ
せるアンロード動作および前記ヘッドを前記磁気ディス
ク上に移行させるロード動作を行うロード/アンロード
機構とを含む磁気ディスク装置であって、 前記ヘッドにより前記磁気ディスクに対する前記記録再
生動作を実行するときの前記磁気ディスクの第1の回転
速度よりも低い第2の回転速度にて前記アンロード動作
および前記ロード動作の少なくとも一方を実行させる制
御論理を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の磁気ディスク装置におい
て、前記ヘッドを構成するスライダは、前記第1の回転
速度の前記磁気ディスク上における第1の浮上高さより
も、前記第2の回転速度の前記磁気ディスク上における
第2の浮上高さが高くなる浮上特性を有する負圧ステッ
プスライダからなることを特徴とする磁気ディスク装
置。
Priority Applications (2)
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