JP3167702B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JP3167702B2 JP14545589A JP14545589A JP3167702B2 JP 3167702 B2 JP3167702 B2 JP 3167702B2 JP 14545589 A JP14545589 A JP 14545589A JP 14545589 A JP14545589 A JP 14545589A JP 3167702 B2 JP3167702 B2 JP 3167702B2
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion

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  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は磁気ディスク装置に関する。
(従来の技術) 磁気ディスク装置としてはハードディスク装置とフロ
ッピディスク装置の例がある。
従来のハードディスク装置の一例を第4図に示した。
図示のように、このハードディスク装置は、スピンド
ル1により回転駆動される円盤状の磁気記録媒体(ディ
スク)2とこの表面側でヘッドスライダー面との間に所
定の空間を介して配置される磁気ヘッド3を備えて構成
されている。前記磁気ヘッド3は、ジンバル4を介して
サスペンション5に支持され、サスペンション5は磁気
記録媒体2の半径方向に移動自在の移動装置6に片持ち
支持されている。
すなわち、このハードディスク装置にあっては、基板
をアルミニウム材で形成した磁気記録媒体2と磁気ヘッ
ド3との間に、磁気記録媒体2の回転に伴って起きる空
気流によって形成される薄い空気膜により、磁気ヘッド
3を磁気記録媒体2に対し非接触とし、両者を共に摩耗
させない形で使用するようになっている。
一方、従来のフロッピディスク装置は、前記ハードデ
ィスク装置とは異なり、記録媒体側の摩耗はある程度許
容されるので、基板をプラスチック材で形成した磁気記
録媒体に対し磁気ヘッドのスライダー面を接触させて使
用するようになっている。
第5図に磁気ヘッド及び磁気記録媒体の相対速度Vと
摩擦係数μとの関係を示すいわゆるストライベック線図
を示した。
μ=F/W F:まさつ力 W:ヘッド押し付け荷重 この線図によれば、相対速度Vを次第に減少すると、
摩擦係数μは次第に小さくなり、極小点Aを通ってやが
て急激に増大することが示されている。この関係を磁気
ヘッドと磁気記録媒体との間に形成される隙間との関係
で示すと、摩擦係数の極小値付近までは空気膜の効果に
よりかなり大きな隙間となるが、相対速度Vがこれより
減少すると空気膜の効果が薄れ、隙間が小さくなって、
その後摩擦係数μが急激に増大して行くと見ることがで
きる。
そこで、従来のハードディスク装置では、磁気記録媒
体2の摩耗を防止するため、充分な隙間が得られるエリ
アALが使用されていた。エリアALは、速度(VL1〜VL2
が大で充分な隙間が得られるエリアである。しかし、磁
気ヘッドと磁気記録媒体との間の隙間をd、記録波長を
λ、比例定数をKとして、次式で定まる出力損失(スペ
ーシング損失)L、 L=K・(d/λ) があり、記録密度向上のためにはdをできるだけ小さく
する必要がある。しかし、隙間dは、磁気記録媒体の面
粗度、平面度等、種々の要因から現在のところ0.2μm
位とするのが限度とされている。言い換えれば、第5図
の速度VL1は、摩擦係数μが最小となるときの速度より
相当大きな速度とされている。
一方、従来のフロッピディスク装置では、媒体を交換
して使用するためある程度の摩耗は許容されるので、記
録容量の増大を図るため、速度Vの小さなエリアAsで使
用されている。エリアAsは、速度(Vs1〜Vs2)が小さ
い、すなわち隙間が小さく、摩擦係数μが相当大きいエ
リアである。このエリアAsの最大速度Vs2は、あくまで
隙間を常時小さく保つことができるよう、係数μが最小
となる点Aより相当小さい値とされるものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の如き従来よりの磁気ディスク装
置にあっては、第5図に示すように、ハードディスク装
置では速度大のエリアALで、フロッピディスク装置では
速度小のエリアAsで使用するものであったため、記録密
度又は耐久性のいずれかが犠牲になるという問題点があ
った。
そこで、本発明は、記録密度が大で、かつ耐久性も大
とすることができる磁気ディスク装置を提供することを
目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため本発明は、磁気ヘッドを用い
て磁気記録媒体に対し情報の記録再生を行なう磁気ディ
スク装置において、前記磁気ヘッドと前記磁気記録媒体
との摩擦係数は、該磁気ヘッド及び該磁気記録媒体の相
対速度と摩擦係数との関係を表す線図において、該摩擦
係数が極小になる点を含む範囲内に設定されることを特
徴とする。
(作用) 本発明では、磁気ヘッド及び磁気記録媒体の摩擦係数
μを、相対速度Vと摩擦係数μとの関係を表わすストラ
イベック線図において、摩擦係数μが極小となる点Aを
含めた近傍エリアAAから耐久性が極端に劣らない点Bま
での中間エリアAMを用いる。
この中間エリアAMでは、磁気記録媒体の負荷は従来例
で示したフロッピディスク装置で用いる速度小のエリア
Asに比べて軽いので、摩耗が少なく、寿命が長くなる。
かつ、磁気ヘッドと磁気記録媒体は、いわば軽く接触し
ている状態であるので、隙間が小さく、記録密度を高く
取れる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。
第1図に磁気ヘッド及び磁気記録媒体の相対速度と摩
擦係数μの関係を示すストライベック線図の具体例を示
した。
このストライベック線図によれば、相対速度Vを次第
に小さくすると、摩擦係数μは次第に小さくなり、極少
点A(本例ではμ=0.03)を通って、やがて急激に増大
する。
そこで、本例では、摩擦係数μの極小点Aを含む近傍
エリアAAを基準として、耐久性が極端に悪くならない点
Bまでの中間エリアAMを設定する。
この中間エリアAMは、第5図の従来例で示したエリア
AL及びASの中間位置に属することになる。
耐久性が極端に劣らない点Bとは、磁気ヘッドと磁気
記録媒体の両方が、固定装置として使用に耐え得る限界
を意味する。因みに、磁気記録媒体が通常のフロッピデ
ィスク装置に用いられているものである場合、従来例で
示した速度小のエリアAsの最大速度VS2に対応するC点
では媒体交換を余儀なくされるので、点Bは点Cより小
さな摩擦係数μで定まる点となる。
第2図に速度Vに対する耐久性((a)図)、記録密
度((b)図)、隙間((c)図)の関係を示した。
第2図(a)に示すように、寿命試験による耐久性の
関係では、上記の如く設定される速度VM1〜VM2で所望の
レベルL0より高い10〜20億パスが得られており、固定装
置として利用できることが示されている。また、速度V
M1より小さい速度では、耐久性が劣化するので、固定装
置としては最早使用できなくなることが示されている。
第2図(b)に示す記録密度の関係では、面粗さの異
なる磁気記録媒体(例えば金属薄膜によるものと、塗布
媒体によるもの)2D,2Rに対し、共に100KBPI前後で十分
高い記録密度が得られる。なお、媒体2Dは媒体2Rより面
粗度が小さいので、媒体2Dの方の記録密度の方が高くな
っている。
図(b)より理解されるように、記録密度は、速度V
が小となるにつれて次第に高くなるが、本例のAA当りか
ら平坦となり、これ以上速度を落しても、後はさほど高
くならない。したがって、本例で設定した中間エリアAM
は、記録密度を十分高く取れるエリアのうち、速度の大
きい側に設定されるエリアであるとも言える。
第2図(c)に示す隙間の関係では、面粗さの異なる
磁気記録媒体2D,2Rに対し、本例のエリアAAで共に最小
レベルに至っており、これにより、(b)図に示す記録
密度が得られることが示されている。
すなわち、従来例で示したように、スペーシングロス
Lは、 L=K・(d/λ) で示されるのであるが、本例では隙間dを最小値ない
し、最小値に限りなく近づけた状態とするので、このス
ペーシングロスLを最小とすることができる。
よって、磁気ヘッド及び磁気記録媒体の相対速度Vを
本例に示す中間エリアAMで使用すれば、(c)図で示す
ように小さい隙間でスペーシングロスを最小とすること
ができる。その結果、(b)図に示すように記録密度を
高くとることができる。さらに、第1図に示すように摩
擦係数を極小ないし比較的小さくすることができ、第2
図(a)に示すように固定装置として利用できるだけの
耐久性がある。
塗布媒体及び金属薄膜の磁気記録媒体ともに、摩擦係
数0.03〜0.15において固定装置として実用可能である。
以上により、本例の磁気ディスク装置によれば、耐久
性が劣化しない範囲で高記録密度とすることができ、例
えば塗布媒体をハードディスクの装置に利用でき、フロ
ッピディスク装置において磁気記録媒体の摩耗をより小
さくすることができ、磁気記録媒体の選択範囲を拡大す
ることができる。
ところで、ストライベック線図とは、μとVの関係が
定性的にこのような形(関係)となるということを表し
た線図である。
従って系が異なれば線図の形も異なるので、異なった
系の間のVの大小関係は無意味である。大小を言うなら
ば同一の系内で、または形の上で、つまり極小値のVを
1として正規化したうえでいうべきである。
横軸のVの値を絶対値でとってグラフを書いた場合、
V以外の摩擦に関わる何かひとつが変わるとグラフは異
なったものとなる。
具体例として、フロッピディスクFDD,及び5インチハ
ードディスクHDDについての線図を第3図に示す。
FDDはヘッドも媒体の摩擦特性もHDDとは異なる。
5インチHDDでは通常、3600RPM、半径36mmから60mm
で、Vは12m/Sから20m/Sであり、その動作範囲は図にお
いてエリアALで示す通りである。
かかる通常の5インチHDDの系で本発明を実施する場
合は、第3図のHDD−1曲線で相対速度が3m/sから5m/s
となるエリアAM1で動作させればよい。しかし、転送速
度を低くしたくない等の理由から、回転速度等の前記諸
条件を変えることなく本発明を実施できることが好まし
い。磁気ヘッドのヘッドスライダーのABS(Air Bearin
g Surface)幅を変えること等により、異なる系とする
ことが可能である。例えば、ABS幅を細くすることによ
り、摩擦係数と速度の関係は第3図のHDD−1曲線を右
方向にずらした形のHDD−2曲線となる。このHDD−2曲
線のエリアAM2で動作させることにより、他の諸条件を
変えることなく本発明を実施することが可能となる。
本発明は、どのような系であっても、その動作範囲を
摩擦係数が所定の範囲内であるよう設計するものであ
る。
これは、摩擦係数が接触状態を表し、それが摩擦に係
わり、本発明の範囲に設定すればその系では、摩擦が少
ない範囲では最も浮上量が小さい領域だということであ
る。浮上量やVの絶対値は系により異なる。
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適
宜の設計変更を行うことにより、適宜の態様で実施し得
るものである。
[発明の効果] 以上の通り、本発明は特許請求の範囲に記載の通りの
磁気ディスク装置であるので、従来のハードディスク装
置におけるスペーシングロスの問題点、及び従来のフロ
ッピディスク装置における摩耗の問題点の解決を両立
し、記録密度が大で、かつ耐久性も大とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る中間エリアAMを示すス
トライベック線図、第2図は中間エリアAMの作用を示す
説明図、第3図は実施例の作用を示す説明図、第4図は
従来のハードディスク装置を示す説明図、第5図は従来
のハードディスク装置及びフロッピディスク装置でそれ
ぞれ用いられている速度大のエリアAL及び速度小のエリ
アAsを示すストライベック線図である。 A……摩擦係数の極小点 AM……中間エリア V……相対速度 VM1……中間エリアの最大速度 VM2……中間エリアの最小速度 μ……摩擦係数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/012 G11B 21/21

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気ヘッドと、 ハードディスクを基板とした磁気記録媒体と、 前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対向して支持する
    ヘッド支持手段と、 前記磁気記録媒体を回転駆動させる媒体回転手段とを持
    ち、 前記媒体回転手段は、前記磁気ヘッドと前記磁気記録媒
    体との相対速度を、該磁気ヘッドと該磁気記録媒体との
    摩擦係数が0.15となる速度以上であって、かつ該摩擦係
    数が極小値となる速度以下とすることにより、該磁気ヘ
    ッドと該磁気記録媒体表面とが接触した状態を維持する
    ように設定されていることを特徴とする磁気ディスク装
    置。
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