JP2774625B2 - 磁気記憶装置と磁気ヘッドおよびリード／ライト方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、フレキシブルディスクのような磁気ディス
クを用いて情報信号を記録再生する装置、特にトラック
密度の異なるディスクを使用した場合でもリード／ライ
ト互換性が得られる磁気記憶装置とそれに用いる磁気ヘ
ッド及びこの磁気記憶装置における情報信号のリード／
ライト方法に関する。

（従来の技術） フレキシブルディスク（FD、フロッピーディスクとも
いう）、特に3.5インチFDは、小型で取り扱いが容易で
あるために、汎用の交換可能媒体として、パーソナルコ
ンピュータ、ワードプロセッサのような各種情報機器に
広く使用されている。3.5インチFDは、保護ジャケット
に収納される。ジャケットにはヘッドウィンドウが形成
されている。FDを用いて情報信号の記録再生装置を行な
うフレキシブルディスクドライブ（FDD）では、磁気ヘ
ッドとして、R/W（リード／ライト）ギャップと消去ギ
ャップを有し、これらをスライダ表面上に露出させたバ
ルクコアヘッドが用いられる。リード／ライト時には、
ギャップがヘッドウィンドウを通してFDに接触される。

リード／ライト時におけるR/WギャップとFDの磁性層
の表面との距離（スペーシング）は、スペーシングロス
と呼ばれる信号ロスを生じさせる。スペーシングは、こ
のロスが概ね2dB以下となるまで抑制されなければなら
ない。FDの記憶容量を大きくするために線密度を高くす
ると、スペーシングロスは増加するので、スペーシング
の許容値は小さくなる。スペーシングは、例えば1MB
（メガ・バイト）のFDでは、0.2μｍ程度まで許される
が、4MBのFDになると、0.05μｍ以下でなければならな
い。

FDの記憶容量を増大させる場合、その大容量FDに対し
てリード／ライトを行うFDDは、下位リード／ライト互
換性の確保、すなわち下位の小容量FDに対してもリード
／ライトできること、が要求される。この下位リード／
ライト互換性の確保のため、従来はトラック密度を例え
ば135TPI（tracke per inch）一定とし、線密度だけを
高めることで容量アップを図ってきた。しかし線密度の
増加による容量アップは、アジマスロス及びスペーシン
グロスの増大を伴うために、限界がある。FDの大容量化
を現状以上に進めるには、ヘッドのR/Wギャップの幅を
狭くすることによって、トラック密度を高めることが必
要となる。

R/Wギャップの幅が広いヘッドを有する下位のFDDでラ
イトされたFDに、R/Wギャップの幅が狭いヘッドを有す
る上位のFDDを用いてオーバーライトすると、これらのR
/Wギャップのギャップ幅の違いにより、下位のFDDでラ
イトされた情報の一部が消去されずに残る。このような
消し残しのあるFDから、下位のFDDでリードすると、消
し残しの情報も本来の必要な情報と一緒にリードされて
しまい、正しくリードされない。例えば下位のFDDによ
り135TPI（トラック幅約115μｍ）でライトされたFDの
トラック上に、上位のFDDを用いて540PTI（トラック幅
約37μｍ）でオーバーライトした場合、消し残しの幅は
約78μｍとなる。このような消し残しのあるFDから、下
位のFDDでリードすると、消し残しの情報も本来の必要
な情報と一緒にリードされてしまうため、リード互換性
が得られない。

一つのFDDに高トラック密度用と低トラック密度用の
２つの磁気ヘッドを設ければ、下位リード／ライト互換
性が得られる。3.5インチFDの場合、シャッタ・ウィン
ドウは２つの独立した磁気ヘッドが通れる程には大きく
ないため、この方法は現実的でない。一つのヘッドコア
に高トラック密度用のR/Wギャップおよび消去ギャップ
と、低トラック密度用のR/Wギャップおよび消去ギャッ
プを形成する方法も考えられる。その場合、４個のギャ
ップに対応して４個のコイルが必要となる。しかし、限
られた外形寸法のヘッド内部に、一つのヘッドコアに４
個のコイルを装着するためのスペースを確保することは
難かしい。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の技術では磁気ディスクを用い
た磁気記憶装置を高トラック密度化した場合、低トラッ
ク密度の下位の装置に対応した磁気ディスクとの間でリ
ード／ライト互換性をとることが難しいという問題があ
った。

本発明の第１の目的は、高いトラック密度でのリード
／ライトと、トラック密度のより低い下位の装置に対応
した磁気ディスクに対するリード／ライトができ、下位
リード／ライト互換性が得られる磁気記憶装置を提供す
ることにある。

本発明の第２の目的は、このような磁気記憶装置に用
いられる、高・低２種類のトラック密度でのリード／ラ
イトができる磁気ヘッドを提供することにある。

本発明の第３の目的は、上記のような磁気記憶装置に
おけるリード／ライト方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は第１の目的を達成するため、磁気ディスクの
両面にそれぞれ対向して配置された、少なくともリード
／ライトギャップを有する第１および第２の磁気ヘッド
を用いて、情報信号をリード／ライトする磁気記憶装置
において、第１および第２の磁気ヘッドはそれぞれ、デ
ィスクの回転方向に沿って平行に配置された第１及び第
２のスライダと、第１のスライダ内に設けられ、ディス
クの回転方向に関して先行する側の位置に所定のギャッ
プ幅を持つ第１のリード／ライドギャップが形成された
第１のヘッドコアと、第２のスライダ内に設けられ、デ
ィスクの回転方向に関して後行する側の位置に第１のリ
ード／ライトギャップより狭いギャップ幅を持つ第２の
リード／ライトギャップが形成された第２のヘッドコア
とを有する。そして、第１および第２の磁気ヘッドは、
第１の磁気ヘッドにおける第１のスライダと、第２の磁
気ヘッドにおける第２のスライダとが互いに対向し、且
つ第１の磁気ヘッドにおける第２のスライダと、第２の
磁気ヘッドにおける第１のスライダとが互いに対向する
ように配置される。

ここで、第１のスライダは、好ましくはディスクの回
転方向に関して先行する側の位置の幅が後行する側の位
置の幅より小さく、第２のスライダはディスクの回転方
向に関して後行する側の位置の幅が先行する位置の幅よ
り小さく形成される。

また、本発明は第２の目的を達成するため、平行に配
置された第１及び第２のスライダと、第１のスライダ内
に設けられ、第１及び第２のスライダの長手方向の一方
側の位置に所定のギャップ幅の第１のリード／ライトギ
ャップが形成された第１のヘッドコアと、第２のスライ
ダ内に設けられ、前記長手方向の他方側の位置に第１の
リード／ライトギャップより狭いギャップ幅の第２のリ
ード／ライトギャップが形成された第２のヘッドコアと
を具備する。

さらに、本発明は第３の目的を達成するため、所定の
ギャップ幅を持つ第１のリード／ライトギャップ及び第
１のリード／ライトギャップより狭いギャップ幅を持つ
第２のリード／ライトギャップを有する少なくとも１つ
の磁気ヘッドを用いて、装填された磁気ディスクに対し
て情報信号をリード／ライトする磁気記憶装置における
リード／ライト方法において、第１のリード／ライトギ
ャップによりリード／ライト可能な少なくとも１種類の
第１のディスク、及び第２のリード／ライトギャップに
よりリード／ライト可能な少なくとも１種類の第２のデ
ィスクの中から、選択された一つのディスクを装填した
後、装填されたディスクの種類を判別し、その判別され
たディスクの種類に応じて磁気ヘッドの第１及び第２の
リード／ライトギャップのいずれかを選択して、選択さ
れたリード／ライトギャップを用いて情報信号をリード
／ライトする。そして、第１のディスクが装填された場
合には、磁気ヘッドの位置制御のためにディスクの半径
方向における磁気ヘッドの位置の誤差を示す第１の誤差
信号により生成されたサーボ信号に基づく第１のサーボ
モードを設定し、また第２のディスクが装填された場合
には、磁気ヘッドの位置制御のために第１のサーボモー
ドと、第１の誤差信号とディスクの円周方向における磁
気ヘッドの位置の誤差を示す第２の誤差信号とにより生
成されたサーボ信号に基づく第２のサーボモードとを併
用する複合サーボモードを設定する。

（作用） 本発明では、第１のスライダのディスク回転方向に関
して先行する側の位置に低トラック密度用である第１の
リード／ライドギャップが形成された第１のヘッドコア
を設け、第２のスライダのディスク回転方向に関して後
行する側の位置に高トラック密度用であるギャップ幅の
狭い第２のリード／ライトギャップが形成された第２の
ヘッドコアを設けたことにより、トラック密度の異なる
ディスクに対してリード／ライト互換が得られる。この
場合、第１及び第２のリード／ライトギャップは異なる
スライダにそれぞれ設けられているため、リード／ライ
トのためのコイルの装着スペースも容易に確保される。
また、高トラック密度用の第２のリード／ライトギャッ
プが、スペーシング損失のより少ないディスク回転方向
に関して後行する側に位置しているため、高トラック密
度でのリード／ライト時のS/Nが向上する。

さらに、第１のスライダのディスク回転方向に関して
先行する側の位置の幅を後行する側の位置の幅より小さ
く、第２のスライダのディスクの回転方向に関して後行
する側の位置の幅を先行する位置の幅より小さく形成す
れば、第１及び第２のリード／ライトギャップのいずれ
でも良好なヘッドタッチが得られる。すなわち、両面ヘ
ッド構造とすべく第１及び第２の磁気ヘッドを磁気ディ
スクを両側から挟んで配置した場合、一方の磁気ヘッド
のリード／ライトギャップ近傍のスライダ幅は、ディス
クを挟んで反対側にある他方の磁気ヘッドの非リード／
ライトギャップ部位のスライダ幅に比べて狭くなる。こ
の状態で磁気ディスクが回転して磁気ヘッドに対し相対
的に移動すると、ディスク・ヘッド間に生じる空気流に
よって、スライダ面とディスクとの間に圧力が発生す
る。この圧力はスライダ幅が広いほど大きいから、ディ
スクはその両側にあるスライダ面のうち幅の狭い方、す
なわちリード／ライトギャップがある方のスライダ面に
押し付けられ、リード／ライトギャップ付近でのスペー
シングは極めて小さなものとなる。従って、低トラック
密度及び高トラック密度用のいずれのリード／ライトギ
ャップも、良好なヘッドタッチが得られ、線密度を高く
した場合においても、データの正しいリード／ライトが
できる。

一方、本発明のリード／ライト方法では、低トラック
密度用の下位ディスクである第１のディスクが装填され
た場合には、磁気ヘッドの位置制御のためにディスクの
半径方向における磁気ヘッドの位置の誤差を示す第１の
誤差信号により生成されたサーボ信号に基づく第１のサ
ーボモードを設定し、また高トラック密度用の上位ディ
スクである第２のディスクが装填された場合には、磁気
ヘッドの位置制御のために第１のサーボモードと、第１
の誤差信号とディスクの円周方向における磁気ヘッドの
位置の誤差を示す第２の誤差信号とにより生成されたサ
ーボ信号に基づく第２のサーボモードとを併用する複合
サーボモードを設定することにより、いずれのディスク
においてもトラック幅に適合したトラッキングがなさ
れ、良好なリード／ライトが行われる。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例に係る磁気記憶装置であ
るFDD（フレキシブルディスクドライブ）の概略構成を
示すブロック図である。このFDDは、基本的に上位ディ
スクとして3.5インチ径、トラック密度540TPI、容量16M
BのFD（以下、高TPIディスクという）、下位ディスクと
して3.5インチ径、トラック密度135TPI、容量1MB/2MB/4
MBの３種類のFD（以下、低TPIディスクという）を使用
できる。低TPIディスクは良く知られているように、デ
ィスクカートリッジの表面を挿入方向を前にして見た
時、向かって左側に開閉可能なライトプロテクトホール
が形成され、このホールがオープンのときライトプロテ
クト状態となる。

一方、高TPIディスクは同様にディスクカートリッジ
の表面を挿入方向を前にして見た時、向かって左側に下
位ライトプロテクトホール、右側に開閉可能な高TPIラ
イトプロテクトホールがそれぞれ形成される。高TPIデ
ィスクの上記の下位プロテクトホールは、常時オープン
にされている。これは高TPIディスクに対応していない
下位のFDDでフォーマットや、データライトができない
ようにするためである。高TPIプロテクトホールがオー
プンのとき、高TPIモードに対してライトプロテクト状
態となる。

第１図において、磁気ディスク101は上述した４種類
の3.5インチFDのいずれかであり、ディスクカートリッ
ジ102に収容されている。カートリッジ102にはヘッドウ
ィンドウ（図示せず）が形成されている。ディスク101
の中央部には金属製のハブ103が固定されている。ハブ1
03には、スピンドルモータ105に直結したスピンドル104
の先端が挿入されている。ディスク101のスピンドル104
側の面をサイド［０］、これと反対側の面をサイド
［１］という。ディスク101の両側に、同一構成の磁気
ヘッド106及び107が配置されている。ディスクカートリ
ッジ102が装填される位置の近傍に、下位ライトプロテ
クトセンサ108、高TPライトプロテクトセンサ109及びデ
ィスクインセンサ110が設けられている。下位ライトプ
ロテクトセンサ108は、前記の下位ライトプロテクトホ
ールがオープンかクローズかを検出する。高TPIライト
プロテクトセンサ109は、前記の高TPIプロテクトホール
がオープンかクローズかを検出する。センサ108,109及
び110の出力は、図示しないインタフェースを介してCPU
（中央処理ユニット）124に供給される。

磁気ヘッド106及び107は、キャリッジ111に支持され
る。キャリッジ111は、例えばボイスコイルリニアモー
タによって構成されるポジショナ112によって駆動さ
れ、磁気ヘッド106及び107をディスク101の半径方向に
移動させる。キャリッジ111には、R/W（リード／ライ
ト）回路113が設けられている。キャリッジ111の側面
に、光学的な周期パターンからなる光学スケール114が
形成されている。下位０トラックセンサ115は、定めら
れた固定位置で光学スケール114のパターンを読取るこ
とにより、磁気ヘッド106及び107が低TPIディスクの最
内周トラックにあるかどうかを検出する。スケール位置
検出回路118はスケールセンサ116及び117によって光学
スケール114を読み取った結果から、光学スケール114の
位置、換言すればキャリッジ111の位置を検出し、スケ
ール位置誤差信号E1を発生する。この誤差信号E1はディ
スク101の半径方向における磁気ヘッド106及び107の位
置の誤差を示す。スケール位置誤差信号E1は、A/D変換
器123及び位置制御補償回路126に供給される。

R/W回路113は、磁気ヘッド106及び107の合計４つのR/
Wギャップの切替えと、磁気ヘッド106及び107でリード
されたデータ信号の収集、ライトデータ発生回路129か
らのライトデータの磁気ヘッド106及び107への分配を行
う。R/W回路113で収集されたリードデータ信号は、AGC
（automatic gain control）回路119で振幅が一定化さ
れる。ディスク位置検出回路120はAGC回路119の出力か
らディスク101の位置を検出する。このディスク位置検
出回路120の出力は、A/D変換器123に供給される。セク
タ検出回路121は、特に高TPIディスク上のセクタにそれ
ぞれ付けられているセクタマークを検出する。タイミン
グ発生回路122は、セクタ検出回路121の出力から、ディ
スク位置検出回路120,A/D変換器123,ライトデータ発生
回路129及びデータセパレータ132で必要な各種のタイミ
ング信号を発生する。

CPU（中央処理ユニット）124は、各部の制御を行う。
D/A変換器125は、CPU124から供給されるセクタ位置誤差
信号E2及び速度制御モード信号SCMをアナログ信号に変
換する。誤差信号E2はディスク101の円周方向（トラッ
ク方向）における磁気ヘッド106及び107の位置の誤差を
示す。位置制御補償回路126は、スケール位置誤差信号E
1及びセクタ位置誤差信号E2を位置追従制御モード信号
として受取り、適当な補償処理を施してサーボ信号を発
生する。補償特性は、CPU124によって制御される。スイ
ッチ127はCPU124により制御され、速度制御モード信号S
CMと位置制御補償回路126の出力信号とのいずれかをサ
ーボ信号として選択する。スイッチ127により選択され
たサーボ信号は、電流増幅器128を介してポジショナ112
に供給される。

フィルタ／二値変換回路131は、AGC回路119の出力に
ついて所定のフィルタ処理を施し、さらにそのフィルタ
処理された信号を二値信号に変換して、データセパレー
タ132に送る。データセパレータ132は入力された二値信
号からデータ成分を分離して抽出し、SCSI（small comp
uter system interface）コントローラ130に送る。SCSI
コントローラ130はCPU124及び外部のホストシステム
（図示せず）との各種信号の授受と、ライトデータ発生
回路129及びデータセパレータ132の制御を行う。フィル
タ／二値変換回路131およびデータセパレータ132は、CP
U124からのリードモード切り替え信号RMSにより制御さ
れ、低TPIディスクからのリード時に、その低TPIディス
クの種別（1MB/2MB/4MB）に適合した状態とされる。

次に、第２図のフローチャートを参照して、第１図の
動作を説明する。ディスク101がFDDに挿入され、ディス
クインセンサ110によりディスク101が検出されると、そ
れまで省電力化とチャッキング精度向上のためにオフと
されていたスピンドルモータ105がオンとされる（ステ
ップ201,202及び203）。次に、ヘッドロードがされた
後、スケールサーボがオンとされる（ステップ204及び2
05）。このスケールサーボでは、スケール位置誤差信号
E1のみに従って位置制御補償回路126でサーボ信号が作
られ、これがスイッチ127及び電流アンプ128を介してポ
ジショナ112に供給される。低TPIディスクが挿入された
場合を例にとると、スケールサーボオン時には、磁気ヘ
ッド106及び107は第4nトラック（ｎ＝0,±1,…）に位置
した状態で停止される。このスケールサーボのオン後、
磁気ヘッド106及び107は、ディスク101の半径方向の中
央付近にシークされる（ステップ206）。すなわち、磁
気ヘッド106及び107は初期状態ではガードトラックエリ
アに停止しており、基本的には（ｎ＝0,−1,…）にあ
る。このステップ206では、スケールサーボまたは１ス
テップ送りによって、０トラック（最外周トラック）よ
り内周側、例えば磁気ヘッドの移動範囲の中間付近へシ
ークされる。

次に、下位ライトプロテクトがオンかどうかがセンサ
108により検出される。下位ライトプロテクトがオンで
なければ低TPIディスクが挿入されていると判断され、
オンであればCPU124によりR/W回路113が制御され、高TP
Iモードに切り替えられる（ステップ208）。高TPIモー
ドでは、磁気ヘッド106及び107に備えられている低トラ
ック密度用R/Wギャップ及び高トラック密度用R/Wギャッ
プのうち、高トラック密度用R/Wギャップが、CPU124か
らのヘッド切り替え信号HSによって選択される。また、
最初は磁気ヘッド106及び107のうちディスク101のサイ
ド［０］の磁気ヘッド106が選択される（ステップ20
9）。

次に、セクタ検出回路121で時間ｔ＝t0の間に前記セ
クタマークが検出されたかどうかが判定される（ステッ
プ210及び211）。セクタマークが検出される毎に、ステ
ップ212で検出個数ｋがカウントアップされ、ｋ＝k0に
なると、サーボモードが前記高TPIモードに対応した複
合サーボモード（第２のサーボモード）に切り替えられ
る（ステップ213）。この複合サーボモードでは、スケ
ール位置誤差信号E1とセクタ位置誤差信号E2の両方に従
って位置制御補償回路126でサーボ信号が作られ、これ
がスイッチ127及び電流アンプ128を介してポジショナ11
2に供給される。この複合サーボモードによって、ステ
ップ214でRTZ（return to zero）動作が行われる（ステ
ップ214）。すなわちディスク101（高TPIディスク）の
サイド［０］の０トラックに磁気ヘッド106が移動さ
れ、高TPIモードでの初期化が終了する（ステップ21
5）。

一方、ステップ207で下位ライトプロテクトがオンで
ないと判定されるか、またはステップ211で時間t0の間
にセクタマークが検出されないと判定された場合はステ
ップ216に移り、下位互換モードに切り替えられる。下
位互換モードでは、磁気ヘッド106及び107に備えられて
いる低トラック密度用R/Wギャップ及び高トラック密度
用R/Wギャップのうち、低トラック密度用R/Wギャップ
が、CPU124からのヘッド切り替え信号HSによって選択さ
れる。このステップ216では、サーボモードが、低TPIデ
ィスクに対応した第１のサーボモードに切り替えられ
る。第１のサーボモードでは、スケール位置誤差信号E1
のみに従ってサーボ信号が作られる。また、この下位互
換モードでも最初は磁気ヘッド106及び107のうちディス
ク101のサイド［０］の磁気ヘッド106が選択される（ス
テップ217）。次に、０トラックセンサ115によって磁気
ヘッド106が０トラックに到達したことが検出されるま
で、磁気ヘッド106及び107をディスク101の外周側へス
テップ送りし、０トラックに到達したら磁気ヘッド106
及び107を停止させる（ステップ218,219及び220）。次
に、1MBに対応したデータリードモードの設定（ステッ
プ221）、IDのリード（ステップ222）、2MBに対応した
データリードモードの設定（ステップ223）、IDのリー
ド（ステップ224）、4MBに対応したデータリードモード
の設定（ステップ225）、IDのリード（ステップ226）
を、ステップ222,224及び226のいずれかでIDが正しくリ
ートされるまで行う。IDが正しくリードされると、その
時のリードモードが、FDDに挿入されたディスク101に適
合したものと見なされ、そのリードモードが固定され
て、下位互換モードでの初期化が終了する（ステップ22
8）。IDがどのリードモードでも正しくリードされない
場合は、FDDに挿入されたディスク101は未フォーマット
のブランクディスクと判断される（ステップ227）。

次に、磁気ヘッド106及び107の構成を説明する。第３
図は一つの磁気ヘッドの、ディスク101に対向する側か
ら見た平面図、第４図は第２図の右側から見た側面図、
第５図は背面図、第６図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第３図
の線Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄに沿う断面図である。

分離溝20を挟んで平行に形成された第１及び第２のス
ライダ21及び22内に、スライダ21及び22と平行に板状の
第１及び第２のヘッドコア23及び24がそれぞれ設けられ
ている。スライダ21及び22は例えばチタン酸バリウムや
チタン酸カルシウムのようなセラミック系の非磁性体に
より作られる。ヘッドコア23及び24は例えばフェライト
のような磁性体により作られる。ヘッドコア23及び24の
長手方向（ディスク101の回転方向）に沿う中心線の間
隔は、例えば1.5mmである。ヘッドコア23及び24の長手
方向の寸法は、例えば2.5〜3mmである。

ヘッドコア23及び24の、ヘッド中心側の端部23a及び2
4aは、ヘッドの中心線Ａより外側に寄った位置にある。
これにより磁気ヘッド106と107がFig.1に示されるよう
にディスク101を両側から挟むように配置されたとき
の、ヘッド106及び107の相互干渉が防止される。ヘッド
コア23及び24のディスク101に対向する側の一端面は、
スライダ21及び22の平坦なスライド面21a及び22aと同一
面上にある。スライダ21及び22のスライド面21a及び22b
の外側には、ディスク101を傷付けないようにブレンド
加工面21b及び22bが形成されている。

ヘッドコア23の長手方向の一方側にずれた位置、すな
わち第２図に矢印30で示すディスク101の回転方向に関
して先行する位置に、低いトラック密度（例えば135TP
I）でリード／ライトを行うための第１のR/Wギャップ25
と、先行消去ギャップ26が形成されている。R/Wギャッ
プ25のギャップ幅は例えば約115μｍであり、先行消去
ギャップ26のギャップ幅はこれより十分大きく、例えば
250μｍである。ヘッドコア24の長手方向の他方側にず
れた位置、すなわちディスク101の回転方向に関して後
行する位置に、高いトラック密度（例えば540TPI）でリ
ード／ライトを行うための、R/Wギャップ25よりギャッ
プ幅の狭い第２のR/Wギャップ27と、先行消去ギャップ2
8が形成されている。R/Wギャップ27のギャップ幅は例え
ば約37μｍであり、先行消去ギャップ28のギャップ幅は
これより十分大きく、例えば53μｍである。

135TPIフォーマットのFDに対する下位リード／ライト
互換性を確保するため、既成の規格に従って、R/Wギャ
ップ25は前記ヘッドウィンドウの中心線Ｂから350μｍ
だけディスク101の回転方向に関して先行する側に寄っ
た位置に形成されている。先行消去ギャップ26はR/Wギ
ャップ25から、例えば200μｍだけディスク101の回転方
向に関して先行する側に寄った位置に形成されている。
540TPIフォーマットのFDにリード／ライトするためのR/
Wギャップ26は、例えば中心線Ｂから2.5mmだけディスク
101の回転方向に関して後行する側に寄った位置に形成
されている。先行消去ギャップ26はR/Wギャップ25か
ら、例えば200μｍだけディスク101の回転方向に関して
先行する側に寄った位置に形成されている。

一般に、スペーシングロスは一定のR/Wギャップ・磁
性層間スペースに対して、トラック幅（R/Wギャップの
ギャップ幅）が小さくなるほど、増大する。R/Wギャッ
プ・磁性層間スペースは、ディスクの回転方向に関して
先行する側より後行する側の方が小さい。従って、上述
のように高トラック密度用のR/Wギャップ26をディスク1
01の回転方向に関して後行する側に配置すれば、スペー
シングロスは最小限に押さえられる。

スライダ21及び22内のヘッドコア23及び24と同一面上
部分に非磁性体ブロック31a及び31bがヘッドコア23及び
24とそれぞれ一体的に設けられている。非磁性体ブロッ
ク31a及び32aをそれぞれ両側から挟むように、スライダ
21及び22の背面部に、非磁性体ブロック31b及び31cと、
32b及び32cが配置されている。これらの非磁性体ブロッ
クは、スライダ21及び22と同様の材質により形成され
る。これらの非磁性体ブロックの背面は、図示しないジ
ンバルに接着される。

ヘッドコア23及び24はそれぞれ一つのセンターコアと
２つのサイドコアからなる。ヘッドコア23とセンターコ
アとサイドコアはバックバー33により、ヘッドコア24の
センターコアとサイドコアはバックバー34により、それ
ぞれ磁気的に結合されている。バックバー33及び34は、
ヘッドコア23及び24と同様にフェライトのような磁性体
により作られる。ヘッドコア23の両サイドコアにR/Wコ
イル35及び消去コイル36が巻かれ、ヘッドコア23の両サ
イドコアにR/Wコイル37及び消去コイル38が巻かれてい
る。R/Wコイル35及び37は、R/Wギャップ25及び27よりラ
イト磁界を発生させ、またディスク101からのリード磁
界を検出するために用いられる。消去コイル36及び38は
高周波電流が供給されることによって、消去ギャップ26
及び28から消去磁界を発生させる。コイル35,36,37及び
38は、好ましくはボビン（図示せず）に巻き付けられ、
それらのボビンがヘッドコア23及び24に装着される。こ
れらのコイルは、ヘッドコアに直接巻き付けられていて
もよい。

ヘッドコア23及び24が、平行に配置されたスライダ21
及び22に設けられているため、ヘッドコア23へのR/Wコ
イル35及び消去コイル36と、ヘッドコア24へのR/Wコイ
ル37及び消去コイル38の装着が容易となる。例えばギャ
ップ25,26,27及び28を一つのヘッドコアに４個のギャッ
プを形成すると、４個のコイルをそのヘッドコアに装着
しなければならないため、ギャップ25と28の間隔を広く
しないと、コイルの装着が難しい。これに対して、本発
明のように低トラック密度用のギャップ25及び26と、高
トラック密度用のギャップ27及び28を平行に配置された
別々のヘッドコア23及び24に形成すると、ギャップ25と
28とが近接しても、コイル35と38とが干渉しない。この
様子は第５図に明確に示される。

磁気ヘッド106及び107は、第１図に示されるようにデ
ィスク101を挟んで対向した時、磁気ヘッド106のスライ
ダ21と、磁気ヘッド107のスライダ22とが互いに対向
し、磁気ヘッド106のスライダ22と、磁気ヘッド107のス
ライダ21とが互いに対向するように配置されている。第
７図（ａ）（ｂ）は、磁気ヘッド106及び107がディスク
101を挟んで対向した時の、第３図の線Ｃ−Ｃ及びＤ−
Ｄに沿う断面図である。第７図（ａ）においては、磁気
ヘッド106のスライダ21内に設けられているヘッドコア2
3と、磁気ヘッド107のスライダ22に設けられている非磁
性体ブロック32aとが互いに対向し、また磁気ヘッド106
のスライダ21に設けられている非磁性体ブロック31aと
磁気ヘッド107のスライダ22に設けられているヘッドコ
ア24とが互いに対向している。同様に、第７図（ｂ）に
おいては、磁気ヘッド106のスライダ22内に設けられて
いるヘッドコア24と、磁気ヘッド107のスライダ21に設
けられている非磁性体ブロック31aとが互いに対向し、
磁気ヘッド106のスライダ22に設けられている非磁性体
ブロック32aと磁気ヘッド107のスライダ21に設けられて
いるヘッドコア23とが互いに対向している。このように
磁気ヘッド106及び107がディスク101を挟んで対向した
時、ギャップが形成されたそれぞれのヘッドコア同士は
対向しないので、サイド［０］とサイド［１］との間で
クロストークは生じない。

第８図（ａ）（ｂ）に、それぞれサイド［０］及び
［１］から見たディスク101上のトラックパターンが示
されている。実線は低トラック密度用R/Wギャップ25に
よりリード／ライトされるトラックであり、81A及び82A
はサイド［０］の最外周及び最内周のトラック、81B及
び82Bはサイド［１］の最外周及び最内周のトラックで
ある。破線は高トラック密度用R/Wギャップ27によりリ
ード／ライトされるトラックであり、83A及び83Aはサイ
ド［０］の最外周及び最内周のトラック、83B及び83Bは
サイド［１］の最外周及び最内周のトラックである。低
トラック密度用R/Wギャップ25によりリード／ライトさ
れるトラックと、高トラック密度用R/Wギャップ27によ
りリード／ライトされるトラックとの位置関係が、サイ
ド［０］と［１］とで逆になっているのは、磁気ヘッド
106及び107がFig.7A及び7Bに示したような関係で配置さ
れているからである。サイド［０］とサイド［１］とで
は、同じトラック密度でリード／ライトされるトラック
の位置が互いに1.5mmずれている。例えば低トラック密
度用R/Wギャップ25によりリード／ライトされるトラッ
クについて注目すると、サイド［０］における最外周及
び最内周トラック81A及び82Aの半径はそれぞれ39.5mm及
び24.5mm、サイド［１］における最外周及び最内周トラ
ック81B及び82Bの半径はそれぞれ38mm及び23mmである。
高トラック密度用R/Wギャップ27によりリード／ライト
されるトラックｓについて注目すると、サイド［０］に
おける最外周及び最外周トラック83A及び84Aの半径はそ
れぞれ38mm及び23mm、サイド［１］における最外周及び
最内周トラック83B及び84Bの半径はそれぞれ39.5mm及び
24.5mmである。これにより、リード／ライト時に磁気ヘ
ッド106及び107からそれぞれ発生される磁束がディスク
101の反対側の磁性層を通過したり、あるいはリード時
にディスク101の両サイドの磁性層からそれぞれ発生さ
れる磁束が反対側にある磁気ヘッドに作用したりするこ
とによる、サイド［０］と［１］との間のクロストーク
が減少する。

第９図（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施例の磁気
ヘッドを第１図における磁気ヘッド106及び107に用いた
場合の断面図であり、断面の位置は第７図（ａ）（ｂ）
と同様である。第９図（ａ）（ｂ）では、第７図（ａ）
（ｂ）と対応する部分に同一符号が付されている。この
実施例では、磁気ヘッド106及び107の、トラック方向の
寸法を小さくするために、第９図（ａ）に示されるよう
に磁気ヘッド106におけるヘッドコア23の一部と磁気ヘ
ッド107におけるヘッドコア24の一部とが対向し、また
第９図（ｂ）に示されるように磁気ヘッド106における
ヘッドコア24の一部と磁気ヘッド107におけるヘッドコ
ア23の一部とが対向して配置される。

但し、第９図（ａ）に示されるように磁気ヘッド106
におけるヘッドコア23に形成されたギャップ25及び26
と、磁気ヘッド107におけるヘッドコア24とは対向せ
ず、磁気ヘッド107におけるヘッドコア24に形成された
ギャップ27及び26と、磁気ヘッド106におけるヘッドコ
ア23とは対向されない。同様に、第９図（ｂ）に示され
るように磁気ヘッド106におけるヘッドコア24に形成さ
れたギャップ27及び28と、磁気ヘッド107におけるヘッ
ドコア23とは対向せず、磁気ヘッド107におけるヘッド
コア23に形成されたギャップ27及び26と、磁気ヘッド10
6におけるヘッドコア24とは対向されない。従って、ラ
イト時に一方の磁気ヘッドのギャップ25及び26から発生
された磁束が他方の磁気ヘッドのヘッドコア23及び24に
流入することによる、サイド［０］とサイド［１］との
間のクロストークの発生は防止される。

第10図は本発明の第３の実施例の一つの磁気ヘッドの
平面図である。この実施例では、分離溝40を挟んで平行
に形成されたスライダ41及び42の形状が、これまでの実
施例と異なる。スライダ41及び42の端面において、平坦
なスライド面41a及び42aの周囲に、ブレンド加工面41b
及び42bが形成され、ブレンド加工面41b及び42bの外側
に平坦面41c及び42cが形成されている。ブレンド加工面
41b及び42bは、スライダ41及び42の端面の、ディスクの
回転方向（矢印30で示す）両側にも形成されているた
め、ディスクの走行が安定化される。

第11図は本発明の第４の実施例の一つの磁気ヘッドの
平面図である。この実施例においても、分離溝50を挟ん
で平行に形成されたスライダ51及び52の形状が、これま
での実施例と異なる。Fig.10と同様にスライダ51及び52
の端面において、平坦なスライド面51a及び52aの周囲
に、ブレンド加工面51b及び52bが形成され、ブレンド加
工面51b及び52bの外側に平坦面51c及び52cが形成されて
いる。スライド面51a及び52aは、分離溝50の側と反対側
の端縁がディスク101の回転方向に対して斜めに形成さ
れている。

スライダ51のスライド面51aの幅は、ディスク101の回
転方向（矢印30で示す）に関して先行する位置の幅が、
この回転方向に関して後行する位置の幅より小さくなる
ように、変化している。スライダ52のスライド面52aの
幅は、ディスク101の回転方向に関して後行する位置の
幅が、この回転方向に関して先行する位置の幅より小さ
くなるように、変化している。具体的には、低トラック
密度用のR/Wギャップ25が形成された位置のスライド面5
1aの幅はW1、同じ位置のスライド面52aの幅はW2（W1＜W
2）となっている。同様に、高トラック密度用のR/Wギャ
ップ27が形成された位置のスライド面52aの幅はW1、同
じ位置のスライド面51aの幅はW2となっている。W1及びW
2は、ディスク101の摩擦係数と回転数、ヘッド106及び1
07によりディスク101に与えられる荷重、及びディスク1
01の耐久性などを考慮して決められる。現実には、W1に
対してW2を1.5〜2.5倍程度の範囲に選べば良い。

第12図（ａ）（ｂ）は、ディスク101をサイド［０］
側の磁気ヘッド106とサイド［１］側の磁気ヘッド107と
で挟み、かつディスク101が高速で回転しているとき
の、Fig.11の線Ｅ−Ｅ及びＦ−Ｆでのディスク101と磁
気ヘッド106及び107の断面図である。ディスク101は図
の紙面裏側から表側の方向に走行している。第12図
（ａ）（ｂ）における矢印61,62,63及び64は、ディスク
101の表面とスライド面との間に生じる圧力の方向を表
わしている。線Ｅ−Ｅ及びＦ−Ｆの断面上では、断面上
にR/Wギャップ25または27が形成されている側のスライ
ド面の幅に比較して、反対側のスライド面の幅が広くな
っている。矢印61,62,63及び64に示される、スライド面
の幅の広い方から狭い方に向かう圧力勾配によって、デ
ィスク101に空気圧が加わる。この空気圧により、ディ
スク101はR/Wギャップ25または27が配置された側のスラ
イド面へ押し付けられる。このためスライド面とディス
ク101との間のスペーシングはd1、反対側のスライド面
とディスク101との間のスペーシングはd2（d1＜＜d2）
となる。この時、ディスク101はFig.12A及び12Bに示さ
れるように、曲げられた状態で図の紙面裏側から表側へ
向かって走行する。ディスク101のこの曲りは、サブミ
クロンオーダーと、極めて小さいから、ディスクの耐久
性を損なわない。

このように、この実施例によれば、ディスク101は常
にR/Wギャップ25または27が配置された側のスライド面
に押し付けられるので、合計４個のR/Wギャップの位置
において、常に良好なヘッドタッチが得られる。従っ
て、1MBDDから、4MBDD、16MBFDDのようにディスク101の
線密度が高くなっても、リード／ライトが正しく行われ
る。

第13図は本発明の第５の実施例の一つの磁気ヘッドの
平面図である。この実施例においては、分離溝70を挟ん
で平行に形成されたスライダ71及び72の端面において、
平坦なスライド面71a及び72aの周囲に、ブレンド加工面
71b及び72bが形成され、ブレンド加工面71b及び72bの外
側に平坦面71c及び72cが形成されている。Fig.11との違
いは、スライド面71a及び72aはR/Wギャップ25及び27付
近で分離溝70と平行になっていることである。従って、
この実施例によっても第11図の実施例と同様の利点が得
られる。

以上の実施例では、全て先行消去型ヘッドを例にとっ
て説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、公
知のトンネル消去型ヘッドやストラドル消去型ヘッドに
も本発明を適用できる。高トラック密度用R/Wギャップ
に付随して先行消去ギャップを設け、低トラック密度用
R/Wギャップに付随してトンネル消去ギャップまたはス
トラドル消去ギャップを設けた構成とすることも可能で
ある。消去ギャップを持たず、R/WギャップをMIG（Meta
l In Gap）型やEDG（Enhanced Double Gap）型で構成し
たり、あるいは高トラック密度用ヘッドをR/Wギャップ
のみにした磁気ヘッドにも本発明を適用することができ
る。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
の変形が可能である。

［発明の効果］ 本発明によれば、第１のスライダのディスク回転方向
に関して先行する側の位置に低トラック密度用である第
１のリード／ライドギャップが形成された第１のヘッド
コアを設け、第２のスライダのディスク回転方向に関し
て後行する側の位置に高トラック密度用であるギャップ
幅の狭い第２のリード／ライトギャップが形成された第
２のヘッドコアを設けたことにより、トラック密度の異
なるディスクに対してリード／ライト互換が得られるば
かりでなく、リード／ライトのためのコイルの装着が容
易となり、ヘッドの小型化を達成できる。また、高トラ
ック密度用の第２のリード／ライトギャップがディスク
回転方向に関して後行する側に位置しているため、スペ
ーシング損失がより問題となる高トラック密度でのリー
ド／ライトのS/Nを向上させることができる。

また、第１のスライダのディスク回転方向に関して先
行する側の位置の幅を後行する側の位置の幅より小さ
く、第２のスライダのディスクの回転方向に関して後行
する側の位置の幅を先行する位置の幅より小さく形成す
ることにより、第１及び第２のリード／ライトギャップ
のいずれでも良好なヘッドタッチが得られる。

さらに、本発明のリード／ライト方法によれば、低ト
ラック密度用及び高トラック密度用のいずれのディスク
を用いた場合でもトラック幅に適したトラッキングサー
ボにより、良好なリード／ライトが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気記憶装置の構成を示すブロック
図、第２図は第１図の装置の動作を説明するためのフロ
ーチャート、第３図は、本発明の第１の実施例の磁気ヘ
ッドの正面図、第４図は第１の実施例の磁気ヘッドの側
面図、第５図は第１の実施例の磁気ヘッドの背面図、第
６図（ａ）（ｂ）は第１の実施例の磁気ヘッドの第３図
の線Ｃ−Ｃ及び線Ｄ−Ｄに沿う断面図、第７図（ａ）
（ｂ）は第１の実施例の磁気ヘッドを第１図の装置に用
いた場合の二つの磁気ヘッドの位置関係を示す第３図の
線Ｃ−Ｃ及びＤ−Ｄに沿う断面図、第８図（ａ）（ｂ）
は第１図のサイド［０］及びサイド［１］側から見たデ
ィスク上のトラックパターンを模式的に示す図、第９図
（ａ）（ｂ）は本発明の第２の実施例の磁気ヘッドを第
１図の装置に用いた場合の二つの磁気ヘッドの位置関係
を説明するための断面図、第10図は本発明の第３の実施
例の磁気ヘッドの平面図、第11図は本発明の第４の実施
例の磁気ヘッドの平面図、第12図（ａ）（ｂ）は第11図
の磁気ヘッドを第１図の装置に用いた場合の二つの磁気
ヘッドの位置関係を示す断面図、第13図は本発明の第５
の実施例の磁気ヘッドの平面図である。 20,40,50,70……分離溝、21,22,41,42,51,52,71,72……
スライダ、23,24……ヘッドコア、25,27……R/Wギャッ
プ、26,28……先行消去ギャップ、35,37……R/Wコイ
ル、36,38……消去コイル、101……磁気ディスク、102
……ディスクカートリッジ、104……スピンドル、106,1
07……磁気ヘッド、108……下位ライトプロテクトセン
サ、109……高TPIライトプロテクトセンサ、110……デ
ィスクインセンサ、11……キャリッジ、112……ポジシ
ョナ、113……リード／ライト回路、114……光学スケー
ル、115……下位０トラックセンサ、116,117……スケー
ルセンサ、120……ディスク位置検出回路、121……セク
タ検出回路、124……CPU、126……位置制御補償回路、1
27……スイッチ、129……ライトデータ発生回路、130…
…SCSIコントローラ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ディスクの両面にそれぞれ対向して配
   置された、少なくともリード／ライトギャップを有する
   第１および第２の磁気ヘッドを用いて、情報信号をリー
   ド／ライトする磁気記憶装置において、 前記第１および第２の磁気ヘッドはそれぞれ、前記ディ
   スクの回転方向に沿って平行に配置された第１及び第２
   のスライダと、前記第１のスライダ内に設けられ、前記
   ディスクの回転方向に関して先行する側の位置に所定の
   ギャップ幅を持つ第１のリード／ライドギャップが形成
   された第１のヘッドコアと、前記第２のスライダ内に設
   けられ、前記回転方向に関して後行する側の位置に前記
   第１のリード／ライトギャップより狭いギャップ幅を持
   つ第２のリード／ライトギャップが形成された第２のヘ
   ッドコアとを有し、 さらに前記第１および第２の磁気ヘッドは、第１の磁気
   ヘッドにおける前記第１のスライダと、第２の磁気ヘッ
   ドにおける前記第２のスライダとが互いに対向し、且つ
   第１の磁気ヘッドにおける前記第２のスライダと、第２
   の磁気ヘッドにおける前記第１のスライダとが互いに対
   向するように配置されることを特徴とする磁気記憶装
   置。
2. 【請求項２】前記第１のスライダは、前記回転方向に関
   して先行する側の位置の幅が後行する側の位置の幅より
   小さく、前記第２のスライダは前記回転方向に関して後
   行する側の位置の幅が先行する位置の幅より小さいこと
   を特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
3. 【請求項３】平行に配置された第１及び第２のスライダ
   と、 前記第１のスライダ内に設けられ、前記第１及び第２の
   スライダの長手方向の一方側の位置に所定のギャップ幅
   の第１のリード／ライトギャップが形成された第１のヘ
   ッドコアと、 前記第２のスライダ内に設けられ、前記長手方向の他方
   側の位置に前記第１のリード／ライトギャップより狭い
   ギャップ幅の第２のリード／ライトギャップが形成され
   た第２のヘッドコアと を具備することを特徴とする磁気ヘッド。
4. 【請求項４】所定のギャップ幅を持つ第１のリード／ラ
   イトギャップ及び第１のリード／ライトギャップより狭
   いギャップ幅を持つ第２のリード／ライトギャップを有
   する少なくとも１つの磁気ヘッドを用いて、装填された
   磁気ディスクに対して情報信号をリード／ライトする磁
   気記憶装置におけるリード／ライト方法において、 前記第１のリード／ライトギャップによりリード／ライ
   ト可能な少なくとも１種類の第１のディスク、及び第２
   のリード／ライトギャップによりリード／ライト可能な
   少なくとも１種類の第２のディスクの中から、選択され
   た一つのディスクを装填するステップと、 装填されたディスクの種類を判別するステップと、 判別されたディスクの種類に応じて前記磁気ヘッドの第
   １及び第２のリード／ライトギャップのいずれかを選択
   するステップと、 選択されたリード／ライトギャップを用いて前記情報信
   号をリード／ライトするステップと、 前記第１のディスクが装填された場合に、前記磁気ヘッ
   ドの位置制御のために前記ディスクの半径方向における
   前記磁気ヘッドの位置の誤差を示す第１の誤差信号によ
   り生成されたサーボ信号に基づく第１のサーボモードを
   設定するステップと、 前記第２のディスクが装填された場合に、前記磁気ヘッ
   ドの位置制御のために前記第１のサーボモードと、前記
   第１の誤差信号と前記ディスクの円周方向における前記
   磁気ヘッドの位置の誤差を示す第２の誤差信号とにより
   生成されたサーボ信号に基づく第２のサーボモードとを
   併用する複合サーボモードを設定するステップと を具備することを特徴とするリード／ライト方法。