JP2010257532A - Magnetic disk device, frictional force measurement method and magnetic disk control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気ディスク装置、摩擦力測定方法および磁気ディスク制御装置に係る。 The present invention relates to a magnetic disk device, a friction force measuring method, and a magnetic disk control device.
近年、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気ディスク装置では、多くの情報を記憶するために、高密度の磁気情報を記憶している。そのため、磁気ディスク装置のヘッドスライダは、高密度の磁気情報に対して正確な読取処理および書込み処理を実行するために、磁気ディスクに近づいて読取処理および書込み処理を実行している。 In recent years, magnetic disk devices such as HDDs (Hard Disk Drives) store high-density magnetic information in order to store a large amount of information. For this reason, the head slider of the magnetic disk device performs reading processing and writing processing close to the magnetic disk in order to perform accurate reading processing and writing processing on high-density magnetic information.
また、ヘッドスライダを磁気ディスクに接触させ、磁気情報の読取および書込みを行うコンタクトスライダ方式を採用した磁気ディスク装置が知られている。ここで、コンタクトスライダを用いた磁気ディスクでは、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に過度の摩擦力が発生して破損してしまう場合がある。 There is also known a magnetic disk device that employs a contact slider system in which a head slider is brought into contact with a magnetic disk to read and write magnetic information. Here, in a magnetic disk using a contact slider, an excessive frictional force may be generated between the head slider and the magnetic disk and may be damaged.
そのため、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力を測定する摩擦力センサを設置し、過度の摩擦力が発生しないような接触状態を保つ技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生ずる摩擦力を測定するセンサを磁気ディスク装置に設置し、設置されたセンサが摩擦力を測定する技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Therefore, a technique is known in which a frictional force sensor that measures the frictional force generated between the head slider and the magnetic disk is installed to maintain a contact state that does not generate excessive frictional force (see, for example, Patent Document 1). ). Further, a technique is known in which a sensor for measuring a frictional force generated between a head slider and a magnetic disk is installed in a magnetic disk device, and the installed sensor measures the frictional force (see, for example, Patent Document 2). .
また、磁気ディスク装置は、ヘッドスライダを微小な距離だけ移動させるアクチュエータを有している。このような磁気ディスク装置では、例えば、ヘッドスライダを段階的に動かすメインアクチュエータと、ヘッドスライダの微小な位置を調整するサブアクチュエータとを有する(例えば、特許文献3参照)。 Further, the magnetic disk device has an actuator that moves the head slider by a minute distance. Such a magnetic disk device has, for example, a main actuator that moves the head slider stepwise and a subactuator that adjusts the minute position of the head slider (see, for example, Patent Document 3).
このようなサブアクチュエータを有する磁気ディスク装置として、圧電素子によるサブアクチュエータを用いて、浮上型ヘッドスライダと磁気ディスクの接触を検知する技術が知られている(例えば、特許文献4参照)。具体的には、磁気ディスク装置は、サブアクチュエータが有する電圧を観測し、ヘッドスライダと磁気ディスクとが接触した場合には、サブアクチュエータが発する電圧を検知する。そして、磁気ディスク装置は、ヘッドスライダと磁気ディスクとの接触を検知した場合には、ヘッドスライダを磁気ディスクから退避させる。 As a magnetic disk device having such a sub-actuator, a technique for detecting contact between a flying head slider and a magnetic disk using a sub-actuator using a piezoelectric element is known (for example, see Patent Document 4). Specifically, the magnetic disk device observes the voltage of the sub-actuator and detects the voltage generated by the sub-actuator when the head slider and the magnetic disk come into contact with each other. When the magnetic disk device detects contact between the head slider and the magnetic disk, the magnetic disk device retracts the head slider from the magnetic disk.
しかしながら、上記したサブアクチュエータを用いてヘッドスライダと磁気ディスクとの接触を検知する技術は、ヘッドスライダと磁気ディスクとの接触を検知するが、発生している摩擦力を測定することはできない。結果として、磁気ディスク装置は、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力を調節することができず、HDDの劣化を招くという問題があった。 However, the technique of detecting the contact between the head slider and the magnetic disk using the sub-actuator described above detects the contact between the head slider and the magnetic disk, but cannot measure the generated frictional force. As a result, the magnetic disk device cannot adjust the frictional force generated between the head slider and the magnetic disk, and there is a problem that the HDD is deteriorated.
また、上記したセンサを用いて摩擦力を測定する技術では、磁気ディスクとヘッドスライダとの間に生じる摩擦力を測定するためのセンサを設置する必要があるため、磁気ディスク装置の構造が複雑になるという問題があった。 Further, in the technology for measuring the frictional force using the above-described sensor, it is necessary to install a sensor for measuring the frictional force generated between the magnetic disk and the head slider, so that the structure of the magnetic disk device is complicated. There was a problem of becoming.
そこで、本願に開示する磁気ディスク装置は、上記した問題を解決することを目的とするものであり、磁気ディスク装置の構造を複雑にすることなくヘッドスライダと磁気ディスクとの間の摩擦力を適切な範囲に収めるよう調節する磁気ディスク装置、摩擦力測定方法および磁気ディスク制御装置を提供する。 Therefore, the magnetic disk device disclosed in the present application is intended to solve the above-described problems, and the frictional force between the head slider and the magnetic disk is appropriately set without complicating the structure of the magnetic disk device. Provided are a magnetic disk device, a friction force measuring method, and a magnetic disk control device that are adjusted so as to fall within a certain range.
本願の開示する技術は、一つの様態によれば、ヘッドスライダの位置を調節する圧電素子に生じた電圧を用いて、摩擦力の測定を行う。 According to one aspect of the technology disclosed in the present application, a frictional force is measured using a voltage generated in a piezoelectric element that adjusts the position of a head slider.
本願の開示する技術は、一つの様態によれば、ヘッドスライダの位置を調節する圧電素子に生じた電圧を用いて、磁気ディスクとヘッドスライダとの摩擦力を測定することができる。 According to one aspect of the technology disclosed in the present application, the frictional force between the magnetic disk and the head slider can be measured using the voltage generated in the piezoelectric element that adjusts the position of the head slider.
以下に添付図面を参照してこの発明に係る磁気ディスク装置および摩擦力測定方法の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of a magnetic disk device and a friction force measuring method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
以下の実施例では、磁気ディスク装置の構成および処理の流れを順に説明する。最初に、図1を用いて、実施例1に係る磁気ディスク装置の構成を説明する。ここで、図1は、実施例1に係る磁気ディスク装置を説明する図である。 In the following embodiments, the configuration of the magnetic disk device and the flow of processing will be described in order. First, the configuration of the magnetic disk device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating the magnetic disk device according to the first embodiment.
実施例1に係る磁気ディスク装置1は、コントローラ2、メインアーム3、ボイスコイルモータ4、ヘッドサスペンション5、ヘッドスライダ6、ランプ7、磁気ディスク10を有する。
A
コントローラ2は、ボイスコイルモータ4を用いて、メインアーム3を動作させる。また、コントローラ2は、後述する圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6の位置を調節する。また、コントローラ2は、圧電素子8および圧電素子9を用いて、磁気ディスク10とヘッドスライダ6との間に生じる摩擦力を測定する。また、コントローラ2は、ヘッドスライダ6を用いて、磁気ディスク10に記録された磁気情報の読取および書込みを実行する。
The
メインアーム3は、ヘッドサスペンション5およびヘッドスライダ6を支持している。ボイスコイルモータ4は、メインアーム3に接続されており、メインアーム3を駆動させる。ヘッドサスペンション5は、ヘッドスライダ6を支持する緩衝部品である。
The
ヘッドスライダ6は、磁気ディスク10に接触し、磁気ディスク10に記録された磁気情報に対して、読取および書込みを実行する。また、ヘッドスライダ6は、後述するDFH(Dynamic Flying Hight)という機能を有している。ランプ7は、退避されたヘッドスライダ6を支持する部品である。また、磁気ディスク10は、磁気を用いてデジタル情報を記録する磁気媒体である。
The
次に、図2を用いて、実施例1に係る磁気ディスク装置のヘッド部分を説明する。ここで、図2は、実施例1に係る磁気ディスク装置のヘッド部分を説明するための図である。実施例1に係るヘッドスライダ6は、ヘッドサスペンション5によって支持されている。また、ヘッドサスペンション5は、圧電素子8および圧電素子9を挟んでメインアーム3によって支持されている。
Next, the head portion of the magnetic disk apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining the head portion of the magnetic disk apparatus according to the first embodiment. The
次に、図3を用いて、実施例1に係る圧電素子8および圧電素子9を用いたサブアクチュエータの構成について説明する。ここで、図3は、実施例1に係るサブアクチュエータを説明する図である。圧電素子8および圧電素子9は、ヘッドサスペンション5と、メインアーム3との間に設置されている。図3に示した圧電素子8および圧電素子9は、上下方向の電圧を加えられた場合には、滑り変形(剪断変形)をする(圧電素子の上側の電極側は図の奥方向に変形し、圧電素子の下側の電極側は図の手前方向に変形する)。磁気ディスク装置は、各圧電素子を変形させることで、ヘッドスライダ6の微小な位置を調節する。
Next, the configuration of the subactuator using the
次に、図4を用いて、実施例1に係る磁気ディスク装置が有するヘッドスライダ6およびコントローラ2の構成について説明する。ここで、図4は、実施例1に係る磁気ディスク装置を説明するブロック図である。図4に示したように、磁気ディスク装置1は、コントローラ2と、サブアクチュエータ部30と、ヘッドスライダ6を有する。サブアクチュエータ部30は、圧電素子8および圧電素子9を有している。
Next, the configuration of the
ヘッドスライダ6は、熱アクチュエータ41と、磁気ヘッド42とを有している。ここで、磁気ヘッド42は、磁気情報を磁気ディスク10から読取る再生素子と、磁気情報を磁気ディスク10に書き込む記録素子とを有している。
The
コントローラ2は、微小位置決めコントローラ24、摩擦力算出部21、熱アクチュエータコントローラ22、位置信号復調部23を有している。位置信号復調部23は、磁気ヘッド42が取得した位置情報を復調し、微小位置決めコントローラ24へ送信する。
The
サブアクチュエータ部30は、圧電素子8および圧電素子9を有している。圧電素子8および圧電素子9は、微小位置決めコントローラ24に接続されている。また、圧電素子8および圧電素子9は、摩擦力算出部21に接続されている。摩擦力算出部21は、熱アクチュエータコントローラ22に接続されている。
The subactuator unit 30 includes the
微小位置決めコントローラ24は、サブアクチュエータ部30が有している圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6の微小な位置を調節する。具体的には、微小位置決めコントローラ24は、各圧電素子に電圧を加えることによって、ヘッドスライダ6が磁気ディスク10に接触している位置を調節する。また、微小位置決めコントローラ24は、位置信号復調部23によって復調された位置情報を用いて、ヘッドスライダ6が磁気ディスク10に接触している位置を調節する。
The minute positioning controller 24 adjusts the minute position of the
熱アクチュエータコントローラ22は、ヘッドスライダ6の熱アクチュエータ41に接続されている。熱アクチュエータコントローラ22は、ヘッドスライダ6が磁気ディスク10に接触している強さを調節し、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を調節する。具体的には、熱アクチュエータコントローラ22は、熱アクチュエータ41を発熱させることにより、ヘッドスライダ6を膨張させて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に発生する摩擦力を調節する。
The
摩擦力算出部21は、サブアクチュエータ部30が有する圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に発生する摩擦力を測定する。具体的には、摩擦力算出部21は、圧電素子8および圧電素子9に生じる電圧を測定する。各圧電素子は、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に発生した摩擦力によって変形した場合には、電圧を生じさせる。そのため、摩擦力算出部21は、各圧電素子に生じる電圧を用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を測定する。
The frictional force calculation unit 21 measures the frictional force generated between the
次に、図5を用いて、実施例1に係る磁気ディスク装置1が圧電素子8および圧電素子9をサブアクチュエータとして用いる方法について説明する。ここで、図5は、実施例1に係る磁気ディスク装置のサブアクチュエータを説明するための図である。
Next, a method in which the
高密度に記憶された磁気情報を読取るために、ボイスコイルモータ4のみでヘッドスライダ6の位置決めを行うのは、困難である。そこで、磁気ディスク装置1は、圧電素子8および圧電素子9をサブアクチュエータとして用いて、ヘッドスライダ6の微小な位置決めを行う。
In order to read magnetic information stored at high density, it is difficult to position the
図5に示すように、磁気ディスク装置1は、圧電素子8が圧電素子9よりも大きく伸びるように電圧をかけた場合には、ヘッドスライダ6を圧電素子9の方へ移動させる。また、磁気ディスク装置1は、圧電素子9が圧電素子8よりも大きく伸びるように電圧をかけた場合には、ヘッドスライダ6を圧電素子8の方へ移動させる。
As shown in FIG. 5, the
磁気ディスク装置1は、ボイスコイルモータ4を用いて、ヘッドスライダ6およびヘッドサスペンション5を磁気ディスク10の任意の位置に摺動させる。また、磁気ディスク装置1は、圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6の位置を調節する。
The
次に、図6および図7を用いて、圧電素子8および圧電素子9が磁気ディスク10とヘッドスライダ6との間に発生する摩擦力を測定する方法について説明する。ここで、図6は、実施例1に係るヘッドスライダと磁気ディスクとの間に発生する摩擦力を説明するための図(1)である。また、図7は、実施例1に係るヘッドスライダと磁気ディスクとの間に発生する摩擦力を説明するための図(2)である。
Next, a method for measuring the frictional force generated between the
ここで、図7に示すように、摩擦力Fは、ヘッドサスペンション5が向いている方向へかかる摩擦力であるFxと、Fxに対して垂直な向きであって、ヘッドスライダ6が移動する方向であるFyの2成分に分けて表される。圧電素子8および圧電素子9には、摩擦力Fxによる引張力と、摩擦力Fyによるモーメントが加わる。そのため、一方の圧電素子には圧縮力が加えられ、もう一方の圧電素子には引張力が加えられる。
Here, as shown in FIG. 7, the frictional force F is the frictional force Fx applied in the direction in which the
ここで、圧電素子8および圧電素子9は、外部から力を加えられて変形した場合には、加えられた力の大きさに応じた電圧を生じる。そこで、実施例1に係る磁気ディスク装置1は、圧電素子8および圧電素子9に生じた電圧をそれぞれ測定し、測定した電圧を用いて摩擦力を算出する。具体的には、図6に示すように、Fxは、圧電素子8および圧電素子9がヘッドサスペンション5の向きに受ける力の和で現すことができる。よって、Fxは、以下の式で表すことができる。
Here, when the
一方、図7に示すように、Fyは、ヘッドサスペンション5の中心軸から圧電素子8および圧電素子9までの距離l1およびl2と、圧電素子8および圧電素子9が受ける力F1およびF2と、ヘッドサスペンション5の長さLとを用いて、以下の式で表すことができる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, Fy represents the distances l 1 and l 2 from the central axis of the
よって、磁気ディスク装置1は、圧電素子8および圧電素子9が受ける力からFxおよびFyについて算出することができるので、各圧電素子に生じた電圧を用いて、摩擦力Fを算出することができる。
Therefore, since the
次に、図8を用いて、実施例1に係るヘッドスライダ6が有する機能であるDFHについて説明する。ここで、図8は、実施例1に係るヘッドスライダのDFHを説明するための図である。
Next, DFH, which is a function of the
ヘッドスライダ6は、再生素子と、記録素子と、熱アクチュエータ41とを含んでおり、磁気ディスク10と接触しながら摺動する。熱アクチュエータコントローラ22は、ヘッドスライダ6と磁気ディスク装置10との間に発生する摩擦力を大きくしたい場合には、熱アクチュエータ41に電力を供給する。
The
すると、図8の下側に示すように、熱アクチュエータ41が発した熱によって、ヘッドスライダ6の熱アクチュエータ41の周辺が膨張する。ヘッドスライダ6は、膨張した場合には、より強い力で磁気ディスク10に接触する。そのため、熱アクチュエータコントローラ22は、熱アクチュエータ41に電力を供給した場合には、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に発生する摩擦力を増大させる。
Then, as shown in the lower side of FIG. 8, the periphery of the thermal actuator 41 of the
次に、図9を用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスクとの間に生じる摩擦力と熱アクチュエータ41に供給される電力とヘッドスライダ6との振動の関係について説明する。図9上側のグラフは、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力と、熱アクチュエータ41に供給された電力とを表したグラフである。図9に示したように、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力は、熱アクチュエータ41に対して与えられた電力に応じて、増大する。
Next, the relationship between the frictional force generated between the
ここで、図9下側のグラフは、ヘッドスライダ6の上下振動と、熱アクチュエータ41に加えられた電力とを表したグラフである。ここで、図9下側に示すように、磁気ディスク10とヘッドスライダ6との間に発生する摩擦力がある一定の範囲内におさまる場合には、ヘッドスライダ6の上下振動がほどんど発生しない範囲があることを発見した。図9下側のグラフに示した点線で囲まれる範囲内においては、ヘッドスライダ6の上下振動は、ほとんど発生していない。
Here, the lower graph in FIG. 9 is a graph showing the vertical vibration of the
ヘッドスライダ6は、上下に振動した場合には、磁気ディスク10に対して余分な負荷をかけてしまう。また、ヘッドスライダ6は、上下に振動した場合には、磁気ディスク10に記憶された磁気情報に対する読取および書込処理の精度を下げてしまう。
When the
そのため、磁気ディスク装置1は、ヘッドスライダ6の上下振動を抑えるために、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との摩擦力を図9上側のグラフに示した点線で囲まれる範囲内に収まるように調節する。具体的には、磁気ディスク装置1は、DFHを用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を図9の点線範囲内に収まるように調節する。
Therefore, the
次に、圧電素子8および圧電素子9がヘッドスライダ6の微小な位置を調節するトラッキング処理と、圧電素子8と圧電素子9が測定した摩擦力を用いてヘッドスライダ6を磁気ディスク10に押し付ける力を調節する処理とについて具体的に説明する。
Next, a force for pressing the
まず、磁気ディスク装置1が圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6の位置を調節するトラッキング処理について説明する。磁気ディスク10は、同心円上に情報を記憶するデータトラックを記憶しており、データトラックからのずれを示す位置信号をデータトラックの近傍に記憶している。
First, a tracking process in which the
まず、ヘッドスライダ6は、データトラックに記憶された磁気情報とともに、位置信号を読取る。位置信号復調部23は、ヘッドスライダ6が読取った位置信号を復調し、復調した位置信号を微小位置決めコントローラ24に通知する。
First, the
微小位置決めコントローラ24は、通知された位置信号に基づいて、データトラックとヘッドスライダ6とのずれを認識し、圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6の微小なずれを修正する。微小位置決めコントローラ24は、ヘッドスライダ6の位置がデータトラック上に保たれるように、圧電素子8および圧電素子9に加える電圧を常時調節する。
The minute positioning controller 24 recognizes the deviation between the data track and the
次に、磁気ディスク装置1が圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に発生する摩擦力を調節する処理について説明する。まず、圧電素子8および圧電素子9は、摩擦力によって変形した場合には、独自に電圧を生じる。摩擦力算出部21は、各圧電素子の電圧を測定し、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を算出する。
Next, a process in which the
磁気ディスク装置1は、各圧電素子をサブアクチュエータおよび摩擦力を測定するセンサとして用いる。そのため、摩擦力算出部21は、圧電素子8および圧電素子9の電圧を測定した場合には、各圧電素子が変形することによって生じた電圧と、微小位置決めコントローラ24によって加えられた電圧との和を各圧電素子が有する電圧として測定する。
The
ここで、微小位置決めコントローラ24は、各圧電素子をサブアクチュエータとして用いる場合には、各圧電素子に加える電圧を高頻度に変化させる。一方、各圧電素子が摩擦力によって生じる電圧は、あまり変化しない。 Here, when each piezoelectric element is used as a sub-actuator, the micropositioning controller 24 frequently changes the voltage applied to each piezoelectric element. On the other hand, the voltage generated by the frictional force of each piezoelectric element does not change much.
そこで、摩擦力算出部21は、各圧電素子の電圧の変化を測定し、低頻度に変化している要素、すなわち、低域の周波数領域で変化している電圧要素を検出する。摩擦力算出部21は、低頻度に変化している電圧要素から、各圧電素子が測定した摩擦力を算出する。 Therefore, the frictional force calculation unit 21 measures a change in voltage of each piezoelectric element, and detects an element that changes infrequently, that is, a voltage element that changes in a low frequency range. The frictional force calculation unit 21 calculates the frictional force measured by each piezoelectric element from the voltage element that changes infrequently.
摩擦力算出部21は、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力が適切な範囲内にない場合には、熱アクチュエータコントローラ22を用いてヘッドスライダ6が有する熱アクチュエータ41を制御し、摩擦力を調節する。
When the frictional force generated between the
例えば、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力が大きすぎる場合には、摩擦力算出部21は、熱アクチュエータコントローラ22に対して、摩擦力を小さくする旨の通知を行う。
For example, when the frictional force generated between the
熱アクチュエータコントローラ22は、摩擦力を小さくする旨の通知を受けた場合には、熱アクチュエータ41に対して供給する電力を少なくし、ヘッドスライダ6の突き出し量を小さくする。すると、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力は、減少する。そのため、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を適切な範囲に収めることができる。
When the
一方、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力が小さすぎる場合には、摩擦力算出部21は、熱アクチュエータコントローラ22に対して、摩擦力を大きくする旨の通知を行う。
On the other hand, when the frictional force generated between the
熱アクチュエータコントローラ22は、摩擦力を大きくする旨の通知を受けた場合には、熱アクチュエータ41に対して供給する電力を多くし、ヘッドスライダ6の突き出し量を大きくする。すると、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力は、増大する。そのため、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を適切な範囲に収めることができる。
When the
磁気ディスク装置1は、圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を調節するのと同時に、ヘッドスライダ6の微小な位置の調節を実行する。
The
次に、図10を用いて実施例1に係る磁気ディスク装置1の摩擦力を調節する処理の流れを説明する。ここで、図10は、実施例1に係る磁気ディスク装置の摩擦力を調節する処理の流れを説明するフローチャートである。まず、磁気ディスク装置1は、磁気ディスク10の回転数が所定の値になったことをトリガとして、読取および書込み処理が開始したかを判別する(ステップS101)。
Next, the flow of processing for adjusting the frictional force of the
磁気ディスク装置1は、ヘッドスライダ6による読取および書き込み処理が開始された場合には(ステップS101肯定)、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生ずる摩擦力を算出する(ステップS102)。次に、磁気ディスク装置1は、算出された摩擦力が設定された適切な摩擦力の範囲内であるかどうかを判断する(ステップS103)。
When reading and writing processing by the
磁気ディスク装置1は、摩擦力が所定の範囲内ではない場合には(ステップS103否定)、摩擦力が所定の範囲よりも大きいかどうかを判断する(ステップS104)。
When the frictional force is not within the predetermined range (No at Step S103), the
磁気ディスク装置1は、摩擦力が所定の範囲よりも大きい場合には(ステップS104肯定)、DFHを用いて、ヘッドスライダ6の突き出し量を小さくする(ステップS106)。一方、摩擦力が所定の範囲よりも小さい場合には(ステップS104否定)、磁気ディスク装置1は、DFHを用いて、ヘッドスライダ6の突き出し量を大きくする(ステップS105)。
When the frictional force is greater than the predetermined range (Yes at Step S104), the
磁気ディスク装置1は、DFHを用いて摩擦力の調節を行った場合には、読取および書込み処理が終了したかどうかを判別する(ステップS107)。処理が終了していない場合には(ステップS107否定)、磁気ディスク装置1は、再度、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を算出する(ステップS102)。また、磁気ディスク装置1は、処理が終了した場合には(ステップS107肯定)、ヘッドスライダ6をランプ7へ退避させて(ステップS108)処理を終了する。
When the frictional force is adjusted using DFH, the
また、磁気ディスク装置1は、摩擦力が所定の範囲内である場合には(ステップS103肯定)、DFHを用いて摩擦力の調節を行わず、読取および書込み処理が終了したかどうかを判別する(ステップS107)。
Further, when the frictional force is within the predetermined range (Yes at Step S103), the
処理が終了していない場合には(ステップS107否定)、磁気ディスク装置1は、再度、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を算出する(ステップS102)。また、磁気ディスク装置1は、処理が終了した場合には(ステップS107肯定)、ヘッドスライダ6をランプ7へ退避させて(ステップS108)処理を終了する。
If the process has not been completed (No at Step S107), the
次に、図11を用いて、実施例1に係るトラッキング処理の流れを説明する。ここで、図11は、実施例1に係るトラッキング処理の流れを説明するフローチャートである。まず、磁気ディスク装置1は、ヘッドスライダ6が磁気ディスク10と接触したことをトリガとして処理を開始する。
Next, a flow of tracking processing according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart for explaining the flow of the tracking process according to the first embodiment. First, the
まず、ヘッドスライダ6は、位置信号を取得したかどうかを判別する(ステップS201)。次に、位置信号復調部23は、ヘッドスライダ6が位置信号を取得した場合には(ステップS201肯定)、ヘッドスライダ6が取得した位置信号を復調する(ステップS202)。
First, the
次に、微小位置決めコントローラ24は、復調された位置信号を用いて、ヘッドスライダ6とデータトラックとがずれているかを判別する(ステップS203)。ヘッドスライダ6とデータトラックとがずれていない場合には(ステップS203否定)、磁気ディスク装置1は、読取および書込み処理が終了したかどうかを判別する(ステップS205)。
Next, the micropositioning controller 24 uses the demodulated position signal to determine whether the
読取および書込み処理が終了した場合には(ステップS205肯定)、磁気ディスク装置1は、トラッキング処理を終了する。一方、読取および書込み処理が終了していない場合には(ステップS205否定)、ヘッドスライダ6は、再度位置信号を取得する(ステップS201)。
When the reading and writing processes are completed (Yes at Step S205), the
また、微小位置決めコントローラ24は、ヘッドスライダ6とデータトラックとがずれていた場合には(ステップS203肯定)、トラッキング処理を実行する(ステップS204)。磁気ディスク装置1は、トラッキング処理を行った場合には、読取および書込み処理が終了したかどうかを判別する(ステップS205)。
If the
読取および書込み処理が終了した場合には(ステップS205肯定)、磁気ディスク装置1は、トラッキング処理を終了する。一方、読取および書込み処理が終了していない場合には(ステップS205否定)、ヘッドスライダ6は、再度位置信号を取得する(ステップS201)。
When the reading and writing processes are completed (Yes at Step S205), the
[実施例1の効果]
上述してきたように、実施例1に係る磁気ディスク装置1は、ヘッドスライダ6の位置を調節する圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を測定する。そのため、磁気ディスク装置1は、構造を複雑にすることなくヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を測定することができる。
[Effect of Example 1]
As described above, the
また、実施例1に係る磁気ディスク装置1は、測定された摩擦力に応じて、ヘッドスライダ6が磁気ディスク10に接触する強さを調節するので、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を調節することができる。
In addition, the
そのため、磁気ディスク装置1は、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を適切な範囲内に収めることができ、ヘッドスライダ6および磁気ディスク10の寿命を延ばすことができる。結果として、磁気ディスク装置1は、磁気ディスク装置自体の経年変化に対しても安定な摺動状態の維持が可能とする。
Therefore, the
これまで実施例1について説明したが、上述した実施例1以外にも様々な異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例2として本実施例に含まれる他の実施例を説明する。 Although the first embodiment has been described so far, the present invention may be implemented in various different forms other than the first embodiment described above. Therefore, another embodiment included in the present embodiment will be described below as a second embodiment.
(1)圧電素子について
実施例1に係る磁気ディスク装置1は、サブアクチュエータおよび摩擦力センサとして、圧電素子8および圧電素子9をメインアーム3とヘッドサスペンション5との間に有していた。しかし、実施例2の磁気ディスク装置1は、これに限定されるものではなく、別の箇所に各圧電素子を設置しても良い。
(1) Piezoelectric Element The
例えば、図12に示すように、ヘッドサスペンションがロードビームおよびフレクシャを有している場合には、各圧電素子をヘッドスライダとフレクシャとの間に挟んで設置しても良い。図12に示した場合には、各圧電素子は、ヘッドスライダとフレクシャとの間で、メインアームに近い場所に設置されている。 For example, as shown in FIG. 12, when the head suspension has a load beam and a flexure, each piezoelectric element may be placed between the head slider and the flexure. In the case shown in FIG. 12, each piezoelectric element is installed near the main arm between the head slider and the flexure.
また、図13に示すように、磁気ディスク装置は、各圧電素子をヘッドスライダとフレクシャとの間で、メインアームとは反対側に設置してもよい。 As shown in FIG. 13, in the magnetic disk device, each piezoelectric element may be installed between the head slider and the flexure on the side opposite to the main arm.
磁気ディスク装置は、各圧電素子をサブアクチュエータおよび摩擦力センサとして用いることができれば、新規の部品を追加することなく、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力を測定することができ、目的を達することができるからである。 If each piezoelectric element can be used as a sub-actuator and a friction force sensor, the magnetic disk device can measure the friction force generated between the head slider and the magnetic disk without adding new parts. Because you can reach
また、磁気ディスク装置は、各圧電素子をヘッドスライダに接触する位置に設置した場合には、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力をより正確に測定することができるからである。 Further, the magnetic disk device can more accurately measure the friction force generated between the head slider and the magnetic disk when each piezoelectric element is installed at a position in contact with the head slider.
(2)圧電素子の数について
実施例1に係る磁気ディスク装置1は、サブアクチュエータおよび摩擦力センサとして2つの圧電素子を有していた。しかし、実施例2に係る磁気ディスク装置は、これに限定されるものではなく、例えば、1つの圧電素子を有してもよいし、3つ以上の圧電素子を有しても良い。
(2) Number of Piezoelectric Elements The
磁気ディスク装置は、圧電素子の数によらず、サブアクチュエータを用いてヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力を測定することができれば、目的を達することができるからである。 This is because the magnetic disk device can achieve its purpose if it can measure the friction force generated between the head slider and the magnetic disk by using the sub-actuator regardless of the number of piezoelectric elements.
(3)熱アクチュエータについて
実施例1に係る磁気ディスク装置1は、熱アクチュエータを用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力を調節していた。しかし、実施例2に係る磁気ディスク装置は、これに限定されるものではなく、他の機構を用いても良い。
(3) Thermal Actuator The
例えば、磁気ディスク装置は、ヘッドスライダが磁気ディスクに対して垂直に移動させるための圧電素子をメインアームとヘッドサスペンションとの間に有していてもよく、また、別の任意の場所に有していてもよい。また、ヘッドスライダを磁気ディスクの面に対して垂直に移動させるための機構であれば、圧電素子に限定されるものではなく、例えば、電磁気力を利用した機構を用いて、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力を調節してもよい。 For example, the magnetic disk device may have a piezoelectric element for moving the head slider perpendicularly to the magnetic disk between the main arm and the head suspension, or at another arbitrary location. It may be. Further, the mechanism is not limited to a piezoelectric element as long as it is a mechanism for moving the head slider perpendicularly to the surface of the magnetic disk. For example, the mechanism using an electromagnetic force is used to form the head slider and the magnetic disk. You may adjust the frictional force which arises between.
磁気ディスク装置は、測定したヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力に応じて、ヘッドスライダを磁気ディスクに押し付ける強さを調節した場合には、摩擦力を適切な範囲におさめることができ、目的を達することができるからである。 The magnetic disk drive can keep the friction force within an appropriate range when the strength of pressing the head slider against the magnetic disk is adjusted according to the measured friction force between the head slider and the magnetic disk. Because, you can reach the purpose.
(4)サブアクチュエータの動作について
実施例1に係る磁気ディスク装置1は、圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6の微小な位置を調節を行うと同時に、ヘッドスライダ6と磁気ディスク10との間に生じる摩擦力によって各圧電素子が有する電圧を測定していた。しかし、実施例2に係る磁気ディスク装置は、これに限定されるものではなく、例えば、各圧電素子を用いてヘッドスライダ6の微小な位置を調節していない時に、各圧電素子が有する電圧を測定してもよい。
(4) Operation of Subactuator The
例えば、磁気ディスク装置は、各圧電素子を用いて、ヘッドスライダ6と磁気ディスクとの間に生じる摩擦力を測定する場合には、トラッキング処理を停止してもよい。
For example, the magnetic disk device may stop the tracking process when measuring the frictional force generated between the
また、磁気ディスク装置は、各圧電素子をサブアクチュエータとして用いて、トラッキング処理を行う。ここで、磁気ディスク装置は、トラッキング処理を断続的に調節している場合には、トラッキング処理を実行していない間に各圧電素子が有する電圧を測定し、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に生じる摩擦力を算出してもよい。 In addition, the magnetic disk device performs tracking processing using each piezoelectric element as a sub-actuator. Here, when the tracking process is intermittently adjusted, the magnetic disk device measures the voltage of each piezoelectric element while the tracking process is not being performed, and between the head slider and the magnetic disk. The resulting frictional force may be calculated.
(5)摩擦力とサブアクチュエータの動作について
実施例1に係る磁気ディスク装置1は、圧電素子8および圧電素子9を用いて、ヘッドスライダ6の微小な位置を調節していた。ここで、実施例2に係る磁気ディスク装置は、ヘッドスライダ6の微小な位置の調節に摩擦力を用いてもよい。
(5) Friction Force and Subactuator Operation The
すなわち、磁気ディスク装置は、各圧電素子を用いて、摩擦力FxおよびFyを算出する。ここで、摩擦力Fyは、図7に示したように、ヘッドスライダが移動する方向へ発生する力である。そこで、実施例2に係る磁気ディスク装置は、ヘッドスライダとデータトラックとのずれだけではなく、摩擦力Fyも考慮してヘッドスライダの位置を調節してもよい。 That is, the magnetic disk device calculates the frictional forces Fx and Fy using each piezoelectric element. Here, the frictional force Fy is a force generated in the direction in which the head slider moves, as shown in FIG. Therefore, the magnetic disk apparatus according to the second embodiment may adjust the position of the head slider in consideration of not only the deviation between the head slider and the data track but also the frictional force Fy.
例えば、磁気ディスク装置は、データトラックからずれたヘッドスライダに対して、データトラックが記憶されている方向に摩擦力Fyが発生している場合には、ヘッドスライダの微小な位置を調節する時、圧電素子に加える電圧を摩擦力Fyの大きさに応じて低くする。摩擦力Fyが、ヘッドスライダをデータトラックに近づけようとする方向に作用するためである。 For example, when a frictional force Fy is generated in the direction in which the data track is stored with respect to the head slider deviated from the data track, the magnetic disk device adjusts the minute position of the head slider, The voltage applied to the piezoelectric element is lowered according to the magnitude of the frictional force Fy. This is because the frictional force Fy acts in a direction to bring the head slider closer to the data track.
一方、磁気ディスク装置は、データトラックからずれたヘッドスライダに対して、データトラックが記憶されている方向とは逆の方向に摩擦力Fyが発生している場合には、ヘッドスライダの微小な位置を調節するために、圧電素子に加える電圧を高くする。摩擦力Fyによってヘッドスライダの位置がデータトラックから遠ざかるからである。 On the other hand, in the magnetic disk device, when the frictional force Fy is generated in the direction opposite to the direction in which the data track is stored with respect to the head slider that is deviated from the data track, the head slider has a minute position. In order to adjust the voltage, the voltage applied to the piezoelectric element is increased. This is because the position of the head slider is moved away from the data track by the frictional force Fy.
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following supplementary notes are further disclosed with respect to the embodiments including the above examples.
(付記1)磁気記憶媒体と接触し、当該磁気記憶媒体に記録された磁気情報の読取を行う磁気情報読取部と、
前記磁気記憶媒体上における前記磁気情報読取部の接触位置を圧電素子で調節する位置調節部と、
前記圧電素子に生じた電圧を用いて、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との間に発生する摩擦力を測定する摩擦力測定部と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
(Supplementary Note 1) A magnetic information reading unit that contacts a magnetic storage medium and reads magnetic information recorded on the magnetic storage medium;
A position adjusting unit for adjusting a contact position of the magnetic information reading unit on the magnetic storage medium with a piezoelectric element;
A frictional force measuring unit that measures a frictional force generated between the magnetic information reading unit and the magnetic storage medium using a voltage generated in the piezoelectric element;
A magnetic disk device comprising:
(付記2)前記摩擦力測定部によって測定された前記摩擦力に応じて、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との接触している強さである接触強度を調節する摩擦力調整部をさらに備えることを特徴とする付記1に記載の磁気ディスク装置。
(Supplementary Note 2) A friction force adjusting unit that adjusts a contact strength, which is a contact strength between the magnetic information reading unit and the magnetic storage medium, according to the friction force measured by the friction force measuring unit. The magnetic disk device according to
(付記3)前記摩擦力調節部は、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との接触によって生じる振動の頻度が所定の閾値以下となるように前記接触強度を調節することを特徴とする付記2に記載の磁気ディスク装置。 (Additional remark 3) The said frictional force adjustment part adjusts the said contact strength so that the frequency of the vibration produced by the contact with the said magnetic information reading part and the said magnetic storage medium may become below a predetermined threshold value, It is characterized by the above-mentioned. 2. The magnetic disk device according to 2.
(付記4)前記位置調節部は、前記摩擦力測定部が前記摩擦力を測定している場合には、前記接触位置の調節を停止することを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置。 (Additional remark 4) The said position adjustment part stops adjustment of the said contact position, when the said frictional force measurement part is measuring the said frictional force, Any one of Additional remarks 1-3 characterized by the above-mentioned. The magnetic disk device according to 1.
(付記5)前記摩擦力測定部は、前記圧電素子に生じた電圧のうち、低周波数の範囲で変化している電圧を用いて、前記摩擦力を測定することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置。 (Additional remark 5) The said frictional force measurement part measures the said frictional force using the voltage which has changed in the range of a low frequency among the voltages which arose in the said piezoelectric element, The additional remarks 1-4 characterized by the above-mentioned. The magnetic disk device according to any one of the above.
(付記6)前記摩擦力測定部は、前記磁気記憶媒体上を前記磁気情報読取部が移動する方向に生じる摩擦力と、前記磁気情報読取部が移動する方向に対して垂直な方向に生じる摩擦力とを個別に測定することを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置。
(Appendix 6) The frictional force measuring unit includes a frictional force generated in a direction in which the magnetic information reading unit moves on the magnetic storage medium, and a friction generated in a direction perpendicular to the direction in which the magnetic information reading unit moves. The magnetic disk device according to any one of
(付記7)前記位置調節部は、前記磁気情報読取部が移動する方向に生じる前記摩擦力を用いて、前記接触位置を調節することを特徴とする付記6に記載の磁気ディスク装置。
(Supplementary note 7) The magnetic disk apparatus according to
(付記8)前記圧電素子は、前記磁気情報読取部を支持するヘッドサスペンションと、当該ヘッドサスペンションを支持するメインアームとの間に配置されていることを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置。 (Additional remark 8) The said piezoelectric element is arrange | positioned between the head suspension which supports the said magnetic information reading part, and the main arm which supports the said head suspension, Any one of Additional remark 1-7 characterized by the above-mentioned. The magnetic disk device described in 1.
(付記9)前記圧電素子は、前記磁気情報読取部と当該磁気情報読取部を支持するフレクシャとの間であって、前記磁気情報読取部よりも前記メインアームの動作中心に近い位置に配置されていることを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置。
(Supplementary Note 9) The piezoelectric element is disposed between the magnetic information reading unit and a flexure that supports the magnetic information reading unit, and closer to the operation center of the main arm than the magnetic information reading unit. The magnetic disk device according to any one of
(付記10)前記圧電素子は、前記磁気情報読取部と当該磁気情報読取部を支持するフレクシャとの間であって、前記磁気情報読取部よりも前記メインアームの動作中心から遠い位置に配置されていることを特徴とする付記1〜7のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置。
(Supplementary Note 10) The piezoelectric element is disposed between the magnetic information reading unit and a flexure that supports the magnetic information reading unit, at a position farther from the operation center of the main arm than the magnetic information reading unit. The magnetic disk device according to any one of
(付記11)磁気記憶媒体と接触しながら磁気情報の読取を行う磁気情報読取部の前記磁気記憶媒体上における読取位置を調節する圧電素子に生じた電圧を取得する取得ステップと、
前記取得ステップによって取得された電圧を用いて、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との間に発生する摩擦力を測定する摩擦力測定ステップと、
を含むことを特徴とする摩擦力測定方法。
(Supplementary Note 11) An acquisition step of acquiring a voltage generated in a piezoelectric element that adjusts a reading position on the magnetic storage medium of a magnetic information reading unit that reads magnetic information while being in contact with the magnetic storage medium;
A friction force measuring step for measuring a friction force generated between the magnetic information reading unit and the magnetic storage medium using the voltage acquired by the acquiring step;
A frictional force measuring method comprising:
(付記12)磁気記憶媒体と接触しながら当該磁気記憶媒体に記録された磁気情報の読取を行う磁気情報読取部の前記磁気記憶媒体上における接触位置を圧電素子で調節する位置調節部と、
前記圧電素子に生じた電圧を用いて、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との間に発生する摩擦力を測定する摩擦力測定部と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク制御装置。
(Supplementary Note 12) A position adjusting unit that adjusts a contact position on the magnetic storage medium of a magnetic information reading unit that reads magnetic information recorded on the magnetic storage medium while being in contact with the magnetic storage medium with a piezoelectric element;
A frictional force measuring unit that measures a frictional force generated between the magnetic information reading unit and the magnetic storage medium using a voltage generated in the piezoelectric element;
A magnetic disk control device comprising:
1 磁気ディスク装置
2 コントローラ
3 メインアーム
4 ボイスコイルモータ
5 ヘッドサスペンション
6 ヘッドスライダ
7 ランプ
8 圧電素子
9 圧電素子
10 磁気ディスク
21 摩擦力算出部
22 熱アクチュエータコントローラ
23 位置信号復調部
24 微小位置決めコントローラ
30 サブアクチュエータ部
41 熱アクチュエータ
42 磁気ヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記磁気記憶媒体上における前記磁気情報読取部の接触位置を圧電素子で調節する位置調節部と、
前記圧電素子に生じた電圧を用いて、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との間に発生する摩擦力を測定する摩擦力測定部と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク装置。 A magnetic information reading unit that contacts the magnetic storage medium and reads magnetic information recorded on the magnetic storage medium;
A position adjusting unit for adjusting a contact position of the magnetic information reading unit on the magnetic storage medium with a piezoelectric element;
A frictional force measuring unit that measures a frictional force generated between the magnetic information reading unit and the magnetic storage medium using a voltage generated in the piezoelectric element;
A magnetic disk device comprising:
前記取得ステップによって取得された電圧を用いて、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との間に発生する摩擦力を測定する摩擦力測定ステップと
を含むことを特徴とする摩擦力測定方法。 An acquisition step of acquiring a voltage generated in a piezoelectric element that adjusts a reading position on the magnetic storage medium of a magnetic information reading unit that reads magnetic information while contacting the magnetic storage medium;
A friction force measurement method comprising: a friction force measurement step of measuring a friction force generated between the magnetic information reading unit and the magnetic storage medium using the voltage acquired in the acquisition step.
前記圧電素子に生じた電圧を用いて、前記磁気情報読取部と前記磁気記憶媒体との間に発生する摩擦力を測定する摩擦力測定部と、
を備えることを特徴とする磁気ディスク制御装置。
A position adjusting unit that adjusts a reading position on the magnetic storage medium of a magnetic information reading unit that reads magnetic information while contacting the magnetic storage medium with a piezoelectric element;
A frictional force measuring unit that measures a frictional force generated between the magnetic information reading unit and the magnetic storage medium using a voltage generated in the piezoelectric element;
A magnetic disk control device comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009106977A JP2010257532A (en) | 2009-04-24 | 2009-04-24 | Magnetic disk device, frictional force measurement method and magnetic disk control device |
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JP2014175042A (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-22 | Seagate Technology Llc | Friction force measurement assembly and method |
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2009
- 2009-04-24 JP JP2009106977A patent/JP2010257532A/en active Pending
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