JP3784567B2

JP3784567B2 - サーボ情報記録方法及び磁気記録装置

Info

Publication number: JP3784567B2
Application number: JP07376699A
Authority: JP
Inventors: 協赤城
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: JP2000268516A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボ情報記録方法及び磁気記録装置に係り、特に、基板上に磁性膜を有する磁気記録媒体と、該磁気記録媒体表面に対向して設けられた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿って記録された磁気ヘッド位置決め用のサーボパターンと、信号の記録再生を行うための磁気記録再生回路とを有して構成されるフレキシブル型磁気ディスク装置、リジッド型磁気ディスク装置等の磁気記録装置及び該ディスク装置のディスクにサーボ情報を記録するサーボ情報記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置の磁気ヘッドを位置決めするためのサーボパターンの記録方法の１つとして、磁気ヘッド、磁気記録媒体、制御回路等を筐体に組み込んだ後に、外部より上記磁気ヘッドの絶対座標を計測しながらトラック情報及びサーボ情報を書き込んでいく方法が知られている。このようなトラック情報及びサーボ情報を書き込む従来技術として、例えば、特公昭６３−６４８１２号公報に記載された技術が知られている。この従来技術は、磁気ディスク外周または内周より、１本ずつトラック情報及びサーボ情報を一方向に磁気ディスクの全面に書き込むというものである。
【０００３】
一方、一般に、磁気ディスク装置における磁気ヘッドの駆動機構は、磁気ヘッド支持部材の一端を回転軸に支持し、他端に設けた磁気ヘッドを磁気ディスク上に弧を描くように移動させるようにしたロータリーアクチュエータ構造のものが広く用いられている。
【０００４】
前述した従来技術によるサーボパターンの記録方法とロータリーアクチュエータ構造との組み合わせにより記録されたサーボパターンは、磁気ディスクの内周側と外周側とで、トラック方向に対して傾いた、いわゆるスキュー角を持ったパターンとして記録される。
【０００５】
図４は従来技術により記録されたサーボパターンのヘッドのスキュー角による変化を説明する図である。図４において、２４は磁気ヘッド、２５は磁気ヘッド支持部材、４０は記録ヘッド部、４１は上部磁極、４２は下部磁極である。
【０００６】
図４（ａ）には、スキュー角を持つ磁気ヘッド記録部分（記録ヘッド）の磁気ディスク面から見た拡大図を示しており、図４（ｂ）には、磁気ヘッド部の全体図を示している。
【０００７】
磁気ヘッド２４は、通常、記録ヘッド部４０と図示しない読み取りヘッド部とにより構成される。記録ヘッド部４０は、図４（ａ）に概念的に示すように、上部磁極４１と下部磁極４２とからなり、一方から発生する磁束が他方に吸い込まれるような磁界分布を形成する。この磁界のヘッド進行方向４３の成分の強度が、磁気記録媒体の保磁力を略越えたときに、上記磁気記録媒体に磁気記録パターン４４が書き込まれる。前述の保磁力を越える限界線は、等磁界分布４５として示すように存在している。
【０００８】
前述の等磁界線は、記録ヘッド部４０の多くの場合、図４（ａ）に示すように台形の形状を有している。この台形形状に起因して、磁気ディスクに書き込まれるパターン４４は、台形の上底と斜辺とに沿った形態が残されることになり、多くの場合、斜辺部の記録は、アジマス損失により再生ヘッドによる再生が困難である。この結果、磁気ディスク上のパターンは、再生可能パターン４６の外側に再生が不可能で、あたかも消去されたかのように見える領域であるイレーズ領域４７を残すことになる。
【０００９】
一般に、磁気ヘッド２４は、磁気ディスクの半径方向のトラック領域のほぼ中央から内周寄り付近がスキュー角０となるように、磁気ヘッド２４を保持する支持部材２５に取り付けられて、磁気ディスクの外周に設けられる回転軸を中心に回転駆動される。この結果、磁気ディスクの外周及び内周の領域では、図４（ｂ）に示すように、磁気ヘッド２４にスキュー角θが付き、同時に、記録ヘッド部４０の等磁界線の台形構造もθだけ回転する。その結果、図４（ａ）から明らかなように、磁気ディスクに書き込まれるパターン４４は、左右のイレーズ領域の幅が大きく変化する。具体的には、ディスク外周側において、記録ヘッド内周側端部（エッジ）のイレーズ領域が広くなり、逆に、ディスク内周側において、記録ヘッド外周側端部（エッジ）のイレーズ領域が広くなることになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来、サーボパターンの記録は、磁気ディスクの外周側または内周側より一方向に向けて行われ、しかも多くの場合、あるトラックを書き込んだ後、次の隣接トラックの書き込みが前のトラックにその一部が重ね書きされる形で行われる。その結果、記録ヘッドがディスク半径方向へパターンを書き進んで行く方向と反対側のエッジのパターンが、記録パターンとして残ることになる。例えば、外周側より内周方向へサーボパターンを記録していくと、外周側エッジのパターンが残る結果、前述した理由により内周側でのパターンのイレーズ領域が広く残り、外周側ではさほどイレーズ領域が残らないことになる。内周側より外周方向へサーボパターンを記録する場合はその逆となる。
【００１１】
図５は従来技術と本発明とのイレーズ領域幅の磁気ディスクの半径位置に対する特性を説明する図であり、以下、これについて説明する。
【００１２】
図５に示す太線に重なる細線により示す直線状の特性曲線５１は、磁気ディスクの内周側から外周に向けて記録したサーボパターンの内周側のイレーズ領域幅を示しており、外周になるに従ってイレーズ領域幅が拡がっている。また、太線に重なる細線により示す直線状の特性曲線５２は、磁気ディスクの外周側から内周に向けて記録したサーボパターンの外周側のイレーズ領域幅を示しており、内周になるに従ってイレーズ領域幅が拡がっている。
【００１３】
一般に、イレーズ領域幅が広がると、サーボ信号の非線形性が増大し、アドレスマークやトラック番号の読み誤りの頻度を増大させる等、磁気ヘッド位置決めサーボにおける種々の問題を発生させる原因となる。図５において、イレーズ領域幅限界５３は、このような問題が発生する限界のイレーズ領域幅を示しており、いずれの方向にサーボパターンを記録していっても、一部で前述の限界を越える領域５４が存在してしまう。
【００１４】
この結果、前述した従来技術は、磁気ディスクの内周側からサーボ信号の記録を開始した場合、外周側に、よりサーボ信号の非線形な領域、すなわち、データトラックとしての信頼性の低い領域が残り、外周側からサーボ信号の記録を開始した場合、内周側に、よりサーボ信号の非線形な領域、すなわち、データトラックとしての信頼性の低い領域が残ることになり、磁気ディスク装置の性能が低下するという問題点を有することになる。このような現象は、トラックピッチが狭くなる（トラック密度が高くなる）に従ってより顕著となる。
【００１５】
また、従来技術によるサーボ情報記録装置は、磁気ヘッド駆動部材を駆動するサーボライト装置部材を使用してヘッド支持部材２５を駆動するときに、サーボライト装置部材の片側に設けられるピンによりヘッド支持部材２５を押していくものであるため、サーボライト方向を逆転するときに、機械的なガタ、いわゆるバックラッシュを生じ、精度の良いサーボライトを行うことができないという問題点を有している。
【００１６】
本発明の目的は、以上の点に鑑み、前述した従来技術の問題点を解決し、サーボの正常動作確保のために、イレーズ領域限界を越えないサーボパターン記録を行うサーボ情報記録方法を提供し、また、磁気ディスク装置の性能の向上を図ったディスクを備える磁気記録装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば前記目的は、基板上に磁性膜を有する磁気記録媒体と、該磁気記録媒体表面に対向して設けられた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿って信号の記録再生を行うための磁気記録再生回路とを有する磁気記録装置における前記磁気記録媒体へのサーボ情報記録方法において、前記磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿ってトラックの両側にイレーズ領域を書き込みながら磁気ヘッド位置決め用のサーボパターンを記録し、その際、該サーボパターンが、前記磁気記録媒体全面にわたり、スキュー角が負から正となる向きを持ち、前記磁気ヘッドのイレーズ領域の常に広い側に向かってサーボ情報を重ね書きして記録されることにより達成される。
【００１８】
また、前記目的は、基板上に磁性膜を有する磁気記録媒体と、該磁気記録媒体表面に対向して設けられた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿って信号の記録再生を行うための磁気記録再生回路とを有する磁気記録装置における前記磁気記録媒体へのサーボ情報記録方法において、前記磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿ってトラックの両側にイレーズ領域を書き込みながら磁気ヘッド位置決め用のサーボパターンを記録し、その際、該サーボパターンが、前記磁気記録媒体全面にわたり、スキュー角が負から正となる向きを持ち、前記磁気記録媒体上には、磁気ヘッドのスキュー角が略０度の付近に向かって、前記サーボパターンが外周側及び内周側から記録されることにより達成される。
【００１９】
また、前記目的は、基板上に磁性膜を有する磁気記録媒体と、該磁気記録媒体表面に対向して設けられた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿って信号の記録再生を行うための磁気記録再生回路とを有する磁気記録装置において、前記磁気記録媒体上には、磁気ヘッドのスキュー角が略０度の付近に向かって、サーボパターンが外周側及び内周側から記録されており、磁気ヘッドのスキュー角が略０度の付近に、１トラック乃至数トラック分の不使用のトラック領域が存在することにより達成される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による磁気記録装置及びサーボ情報記録装置の実施形態を図面により詳細に説明する。
【００２２】
図１はサーボパターンの書き込みについて説明する図、図２は本発明の実施形態により記録されたスキュー角が略０度の付近の記録トラックの状況を説明する図である。図１、図２において、１は物理ギャップ領域、２は論理ギャップ領域、３はサーボエリア、４はデータエリア、２０は磁気ディスク、２１はスキュー角が０度となるトラック付近、２２はスキュー角（−）側領域、２３はスキュー角（＋）側領域であり、他の符号は図４の場合と同一である。
【００２３】
一般に、磁気ディスク上のサーボパターンは、図１（ｂ）に示すように、円形に形成される各データトラック上に、離散的に記録される。トラックの一周上に記録されるサーボパターンの記録領域の数は、製品により異なり、例えば、６０個、６８個である。各トラック上のサーボパターンの記録領域は、図１（ｂ）に示すように、磁気ディスク２０の半径方向に弧を描くように配置される。
【００２４】
本発明による磁気ディスク２０上へのサーボパターンの記録は、図１（ａ）に示すように、磁気ディスク２０上のスキュー角０度のトラック付近２１を境にスキュー角（−）領域２２と、スキュー角（＋）領域２３のそれぞれについて一度に記録するような行われる。その際、領域２２に対する記録は、磁気ヘッド２４により磁気ディスク２０の最外周からサーボパターンを書き始めてスキュー角０度のトラック付近２１まで書き進めることにより行う。また、領域２３に対する記録は、磁気ヘッドを最内周に移動させ、最内周からスキュー角０のトラック付近２１まで書き進めることにより行う。
【００２５】
前述のようなサーボパターンの書き込みを行った場合、スキュー角０度付近では、内外周両側から書き進められてきたサーボパターンがぶつかることになる。サーボパターンは、従来技術により説明したように、機械的に測長しながらトラック１本ずつ書き進めていくので、機械的な精度の限界から、外周からの記録と内周からの記録とでスキュー角０度付近でちょうどトラック相互間のトラック幅が一致するとは限らず、またトラックが一致したとしてもトラック番号が連続するとは限らない。
【００２６】
従って、前述のサーボパターンの書き込み時の機械精度を考慮すれば、両方のサーボパターンがぶつかるスキュー角０度の付近は、データトラックとして使用不可能な領域となる。すなわち、スキュー角０度の付近は、両方のサーボパターンが重なってしまうか、あるいは、何も記録されないことになる。また、逆に、積極的に、スキュー角０度の付近に、何らかの余裕領域としてサーボパターンの記録を行わない領域を残しておくようにすることもできる。
【００２７】
スキュー角が略０度の付近の記録トラックの状況を説明する図２は、前述した余裕領域の配置した場合の状況を模式的に表したものである。
【００２８】
図２において、サーボパターン及びトラックは、まず、磁気ディスク２０の外周側（図の上方）から、トラック１，２，……Ｎ−１，Ｎ，Ｎ＋１が内周方向へ書き込まれ、トラックＮ＋２で一旦書き込みを終了する。次に、磁気ディスク２０の内周側（図の下方）から、トラックＮ＋ｎ，Ｎ＋ｎ−１，……Ｎ＋１４，Ｎ＋１３，Ｎ＋１２が外周方向へ書き込まれ、トラックＮ＋１１で書き込みを終了する。
【００２９】
前述において、物理ギャップ領域１は、両方向のサーボパターン書き込みが及ばなかった領域として残った領域であり、機械精度によっては、物理ギャップ領域１は、広くなったり狭くなったりと変化する可能性があり、最悪の場合、両方向のサーボパターンが重なってしまう、すなわち物理ギャップ１が存在しない場合もある。このような場合にも、論理的にはトラック番号が重なっていない必要がある。このため、図１に示したように予め両方向からのトラック番号に隙間をあけておくこととする。本発明の図２に示す例の場合、トラックＮ＋３〜Ｎ＋１０までの間が、論理的に存在しないトラックとなり、これが論理的なギャップ２である。すなわち、サーボエリア３の中のトラック番号記録部分であるグレイコードの設定を、上記を満たすようにしておくことである。
【００３０】
前述の結果、本発明の実施形態における磁気ディスク装置は、磁気ディスク上のスキュー角０度付近におけるトラックの通常の形態が、図２に示すように、サーボエリア３も存在しない物理ギャップ領域１と、サーボエリア３は存在するがデータエリアに実質的なデータが記録再生されない論理ギャップ領域２とを有するものとなる。
【００３１】
前述した本発明の実施形態によれば、イレーズ領域幅の磁気ディスクの半径位置に対する特性は、図５に太線で示す特性曲線５５のようなものとなる。この特性から判るように、本発明の実施形態によれば、磁気ディスの２０の半径方向の広い範囲に渡って、イレーズ領域限界を越えないサーボパターンを記録することが可能になり、磁気ディスク装置性能の向上ることができる。
【００３２】
図３はサーボライト装置の磁気ヘッド２４を駆動する部分のみを拡大して示した図であり、以下、本発明の実施形態によるサーボ情報記録装置について説明する。図３において、３１はサーボライト装置部材、３２、３３は押しピン、３４、３５はバネであり、他の符号は図１、図４の場合と同一である。
【００３３】
一般に、サーボ情報記録装置であるサーボライト装置は、磁気ヘッド、磁気記録媒体、制御回路等を筐体に組み込んだ後の磁気記録装置がセッティングされたとき、サーボライト装置のサーボライト装置部材３１によりヘッド支持部材２４を支持し、磁気ヘッド２４の絶対座標を計測しながらサーボライト装置部材３１を駆動し、記録ヘッド部４０によりトラック情報及びサーボ情報を書き込んでいく。そして、本発明の実施形態によるサーボライト装置は、サーボパターンの書き込みが、磁気ディスクの外周側及び内周側から行われるようにされている以外、一般的なサーボライト装置の場合と同様に行われる。
【００３４】
すでに説明したように、従来技術によるサーボ情報記録装置は、サーボライト装置部材３１を使用してヘッド支持部材２５を駆動するときに、サーボライト装置部材３１の片側に設けられるピンによりヘッド支持部材２５を押していくものであるため、本発明の実施形態による磁気ディスク装置に適用した場合、サーボライト方向を逆転するときに、機械的なガタ、いわゆるバックラッシュを生じ、精度の良いサーボライトを行うことができないという問題点を有している。
【００３５】
本発明の実施形態によるサーボ情報記録装置は、サーボパターンの書き込み方向を逆転するときにも、機械的なガタによるバックラッシュのない構造を提供するものであり、図３に示すように、サーボライト装置部材３１の２本のアームに押しピン３２、３３をバッファね３４、３５により取り付け、ヘッド支持部材２５を２本の押しピン３２、３３の間に挟んで支持するようにしたものである。
【００３６】
すなわち、図３にしめすサーボ情報記録装置は、サーボライト支持部材３１にバネ３４、３５を介して取り付けられた押しピン３２、３３により、ヘッド支持部材２５をピン押し方向３６に沿って両側より押す構造となっている。このとき、バネ３４、３５によりＦ３なる予圧がかけられている。サーボパターンの書き込み方向がＡ３７の場合、サーボライト装置部材３１は、力Ｆ１でピン押し方向３６に沿って押される。また、サーボパターンの書き込み方向がＢ３８の場合、サーボライト装置部材３１は、力Ｆ２でピン押し方向３６に沿って押される。
【００３７】
前述したような本発明の実施形態によるサーボ情報記録装置の構成によれば、サーボパターンの書き込み方向を逆転するときにも、機械的なガタによるバックラッシュのない構造を提供することができ、高精度のサーボ情報の記録を行うことができ、図１に示すスキュー角０付近の物理ギャップ１の幅の変動を、極力抑えることが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の磁気ディスク装置によれば、トラック密度が向上した場合のスキュー角に起因するサーボパターン部のイレーズ領域の増大を抑えることが可能となり、磁気ディスク装置性能の向上を図ることができる。また、これによりサーボ信号の非線形性低下、アドレスマークやトラック番号の読み誤りの頻度増大等の磁気ヘッド位置決めサーボにおける種々の問題を抑えることができ、磁気記録装置の記憶容量の増加を図ることができる。
【００３９】
また、本発明のサーボ情報記録装置によれば、高精度のサーボ情報の記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーボパターンの書き込みについて説明する図である。
【図２】本発明の実施形態により記録されたスキュー角が略０度の付近の記録トラックの状況を説明する図である。
【図３】サーボライト装置の磁気ヘッドを駆動する部分のみを拡大して示した図である。
【図４】従来技術により記録されたサーボパターンのヘッドのスキュー角による変化を説明する図である。
【図５】従来技術と本発明とのイレーズ領域幅の磁気ディスクの半径位置に対する特性を説明する図である。
【符号の説明】
１物理ギャップ領域
２論理ギャップ領域
３サーボエリア
４データエリア
２０磁気ディスク
２１スキュー角が０度となるトラック付近
２２スキュー角（−）側領域
２３スキュー角（＋）側領域
２４磁気ヘッド
２５磁気ヘッド支持部材
３１サーボライト装置部材
３２、３３押しピン
３４、３５バネ
４０記録ヘッド部
４１上部磁極
４２下部磁極

Claims

基板上に磁性膜を有する磁気記録媒体と、該磁気記録媒体表面に対向して設けられた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿って信号の記録再生を行うための磁気記録再生回路とを有する磁気記録装置における前記磁気記録媒体へのサーボ情報記録方法において、
前記磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿ってトラックの両側にイレーズ領域を書き込みながら磁気ヘッド位置決め用のサーボパターンを記録し、その際、該サーボパターンが、前記磁気記録媒体全面にわたり、スキュー角が負から正となる向きを持ち、前記磁気ヘッドのイレーズ領域の常に広い側に向かってサーボ情報を重ね書きして記録されることを特徴とするサーボ情報記録方法。
基板上に磁性膜を有する磁気記録媒体と、該磁気記録媒体表面に対向して設けられた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿って信号の記録再生を行うための磁気記録再生回路とを有する磁気記録装置における前記磁気記録媒体へのサーボ情報記録方法において、
前記磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿ってトラックの両側にイレーズ領域を書き込みながら磁気ヘッド位置決め用のサーボパターンを記録し、その際、該サーボパターンが、前記磁気記録媒体全面にわたり、スキュー角が負から正となる向きを持ち、前記磁気記録媒体上には、磁気ヘッドのスキュー角が略０度の付近に向かって、前記サーボパターンが外周側及び内周側から記録されることを特徴とするサーボ情報記録方法。
基板上に磁性膜を有する磁気記録媒体と、該磁気記録媒体表面に対向して設けられた磁気ヘッドと、該磁気ヘッドにより前記磁気記録媒体上のトラック方向に沿って信号の記録再生を行うための磁気記録再生回路とを有する磁気記録装置において、
前記磁気記録媒体上には、磁気ヘッドのスキュー角が略０度の付近に向かって、サーボパターンが外周側及び内周側から記録されており、磁気ヘッドのスキュー角が略０度の付近に、１トラック乃至数トラック分の不使用のトラック領域が存在することを特徴とする磁気記録装置。