JPH02220279A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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５図に示した。

図示のように、このハードディスク装置は、回転駆動さ
れる円盤状の磁気ディスク媒体１とこの表面側でヘッド
スライダ−面との間に所定の空間を介して配置される磁
気ヘッド２を備えて構成されている。前記磁気ヘッド２
は、サスペンション３を介してジンバル４に支持され、
ジンバル４はディスク媒体１の半径方向に移動自在の移
動装置５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ディスク媒体１と磁気ヘ
ッド２との間に形成される薄い空間膜をＡ　Ｂ　Ｓ　（
ａＩｒ　ｂｅａｒｉｎｇ　５ｕｒｆａｃｅ　）とし、磁
気ディスク媒体の回転に伴うＡＢＳによる磁気ヘッド２
の浮上刃により磁気ヘッド２を磁気ディスク媒体ｌに対
し非接触とし両者を共に摩耗させない形で制御するよう
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
スクとは異なり、ディスク媒体側の摩耗はある程度許容
されるので、基板を摩擦力の少ないプラスチック材で形
成した磁気ディスク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。

（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ハードディスク装
置にあっては、磁気ディスク媒体１に対し磁気ヘッド２
を浮上させて使用するため、データの記録再生に際しい
わゆる隔離損失が生じ、そのため記録密度が制限される
という問題点があった。

すなわち、従来のハードディスク装置にあっては、上記
隔離損失を極力小さくするために磁気ヘッドのヘッドス
ライダ−を改良すると共に磁気ディスク媒体の表面の改
良を行い、浮上量を最小とするよう試みているが、それ
でもある程度の浮上量は必要であり、相当量の隔離損失
を免れることはできなかった。

又、従来のフロッピディスク装置では、基板を摩擦力の
少ない素材とすると共に、バネ力の調整などにより摩擦
力を調整してはいるが、その調整が難かしく、摩擦によ
る摩耗の問題を生じると共に基板を摩擦力が少ない素材
に限定しなければならないという問題点があった。

そこで、本発明は、磁気ヘッドを磁気ディスク媒体に対
し接触するかしないかの境界域で高精度に制御すること
ができ、ハードディスク装置の隔離損失、フロッピディ
スク装置の摩耗及び基板素材の選択などの問題を低減し
、トラック密度を高密度化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本発明の磁気ディスク装置は、回転
駆動される磁気ディスク媒体及び適宜の支持機構により
支持され前記磁気ディスク媒体の表面に対し接近ないし
接触された状態で配置される磁気ヘッドを備えて成る磁
気ディスク装置において、前記磁気ヘッドの前記磁気デ
ィスク媒体に対する接近ないし接触状態を両者の摩擦状
態により生じる物理量で検出する摩擦状態検出手段を設
け、前記磁気ヘッドの支持機構に前記磁気ヘッドと前記
磁気ディスク媒体との間の摩擦状態を調整する摩擦状態
調整手段を設け、前記摩擦状態検出手段が検出した物理
量が一定となるよう前記摩擦状態調整手段を制御する制
御手段を設けたことを特徴とする。

（作用） 本発明の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドの磁気ディ
スク媒体に対する接近ないし接触状態を両者の摩擦状態
により生ずる音、振動、圧力などの物理量で検出する摩
擦状態検出手段が設けられ、接触するかしないかの状態
においてこれら物理量が一定となるよう磁気ディスク媒
体に対して磁気ヘッドが制御される。

したがって、磁気ヘッドは磁気ディスク媒体に対して接
触するかしないかの状態で制御されるので、両者の間の
距離及び摩擦力は最適状態で、隔ＭＩｉ失、摩耗、基板
素材の選択などの問題が低減され、トラック密度をより
高く取ることができる。

（実施例） 以下、添付図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、摩擦状態を振動音で検出するようにした磁気
ディスク装置の構成を示す説明図で、スピンドル６によ
り回転駆動される磁気ディスク媒体７に対し、磁気ヘッ
ド８がスライダー面を略接触した状態で制御されるよう
になっている。ここでの略接触とは、軽い接触の他、接
触と非接触を繰り返すような接触をも含むものである。

前記磁気へラド８はサスペンション９を介してアーム１
０に固定され、アーム１０の他端部は圧電式アクチュエ
ータ１１を介して移動装置５に固定されている。アーム
１０のサスペンション９寄りの位置にはＡＥセンサ１２
が固定されている。

前記移動装置５は、従来例で示したものと同様に磁気ヘ
ッド８を磁気ディスク媒体７の半径方向に駆動するため
のものである。

前記圧電式アクチュエータ１１は板状の圧電素子を多数
積層して構成されたものであり、入力された電圧に応じ
ミクロン単位でその厚みを変化させ、磁気ヘッド８を磁
気ディスク媒体７に対し接近ないし離反させるよう作用
するものである。

前記ＡＥセンサ１２は、前記磁気ディスク媒体７と磁気
ヘッド８との間で発生した振動音をアーム１０を介して
検出するものである。

前記ＡＥセンサ１２で検出された信号は制御回路１３に
入力され圧電式アクチュエータ１１に所定の駆動信号が
送られるようになっている。

第２図に示すように、前記制御回路１３は、前記ＡＥセ
ンサ１２の検出信号を人力し低周波ノイズを除去するバ
イパスフィルタ（ＨＰＦ）１４と、極端な高周波を取り
除く、開ループでの位相の回り込みを防ぐなどにより制
御要素の安定化を図る位相補償器１５と、バッファ１６
及びアンプ１７とで構成されている。

この制御回路１３にあっては、ＨＰＦ１４でＡＥセンサ
の検出信号ａから高周波成分すのみを取り出し、位相補
償器１５で調整された信号Ｃによりアンプ１７より駆動
信号ｄを出力し、この信号ｄにより、ＡＥセンサ１２の
検出信号ａが一定となるよう圧電式アクチュエータ１１
が駆動される。

第３図にＡＥセンサ１２の摺動速度Ｖに関する特性図を
示した。

図示のように、磁気ディスク媒体７と磁気ヘッド８の相
対移動に伴う速度Ｖ（０〜１）に対し、破線で示す摩擦
係数（０〜０．４）は次第に小さくなるが、実線で示す
ＡＥセンサ１２の出力（０〜２００）は低周波を含む周
波数域（ｆｕｌｌ。

２０ＫＨｚ　〜、４０ＫＨｚ〜）では必ずしも次第に小
さくならず相関性が乏しいものの、低周波を除いた高周
波数域（６０ＫＨｚ〜　８０ＫＨｚ　〜１００ＫＨｚ〜
、１２０ＫＨｚ〜）では、摺動速度Ｖの増加と共に次第
に小さくなり、摩擦係数と相関性がとれている。すなわ
ち、この図は、低周波を除いた形のＡＥセンサ１２の出
力を用いて摩擦係数を一定とするよう前記の圧電式アク
チュエータをＩＱ御できることを示している。

次に、第４図にＡＥセンサの浮上ｊ１（０〜０゜２５μ
ｍ）に関する特性図を示した。

図示のように、破線で示す摩擦係数（０〜０゜２）及び
実線で示すＡＥセンサ１２の出力（０〜５０）は、表面
粗さ（５０ＯＡ、１５００Ａ）に応じて所定のオフセッ
トを保った状態で浮上量が増すにつれて共に低下する。

したがって、この図より、摩擦係数と相関のとれたＡＥ
センサ１２の出力により０．０３〜０．１５μｍ程度の
略接触状態にある浮上量を定めることができ、面粗さの
差により浮上量を異ならしめて制御できることが理解さ
れる。図示の例では、５００Ａの粗さの磁気ディスク媒
体では、浮上量０．０５〜０．０７μｍ（ＡＥセンサの
出カフ〜１５）が適切であり、１５００Ａの粗さの磁気
ディスク媒体７では、浮上１１０．１２〜０．１５μｍ
　（ＡＥセンサの出力１０〜１５）位が適切であること
が示されており、これら制御により摩擦係数を０．１以
下に押えることができる。

以上により、今、第２図に示すＨＰＦ１４で例えば通過
周波数ｆｃを６０ＫＨｚ以上として低周波成分を除くよ
うにし、第４図により面粗さに応じてＡＥセンサ１２の
出力をａとすべくアンプ１７の増幅率ＫをＫｏに定めれ
ば、例えば面粗さ５００Ａの磁気ディスク媒体７に対し
磁気ヘッド８を０６０５μｍの接触状態（摩擦係数は０
．０８）で制御できる。

すなわち、制御回路１３からの出力値ｄがゼロ（０）の
とき少し余計口に接触されているよう調整されていると
すると、スピンドル６の回転に伴ってＡＥセンサ１２よ
り出力信号ａが得られ、アンプ１７より出力される量ｄ
によりＡＥセンサの出力ａが第４図に示す予めの設計値
で平衡するまで圧電式アクチュエータが作動されること
になる。

以上により、本例の磁気ディスク装置では、磁気ディス
ク媒体７に対し磁気ヘッド８のスライダー面を摩擦係数
が極めて小さい接触状態で制御することができる。

したがって、摩擦による摩耗の問題を低減することがで
きるので、フロッピディスク媒体の素材を選択するに際
し選択範囲を熱や歪によって影響されない素材まで広げ
ることができ、熱や歪により影響されない分だけトラッ
ク密度を高めることができる。

又、接触状態を０〜０．２μｍの範囲の略接触状態で制
御できるので、ハードディスク装置の隔離損失を防止で
き、トラック密度を高くとることができる。

上記実施例では、圧電式アクチュエータ１１を用いアー
ム１０を第１図において上下に平行移動させたが、圧電
式アクチュエータ１１をボイスコイルモータなど他のア
クチュエータに置き代えることもでき、サスペンション
９の位置を揺動させるような機構とすることもできる。

又サスペンション９の弾性力の調整で緩衝作用を調整し
てもよく、極端にはこれを除いた形とすることもできる
。

さらに、上記実施例では、摩擦状態検出手段としてＡＥ
センサの例を示したが、接触圧をアーム１０に加わる力
で検出する歪センサを用いることもできる。

要するに、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。

〔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、磁気ヘッドを磁気ディスク
媒体に対し接触するかしないかの境界域で高精度に制御
することができ、ハードディスク装置の隔離損失、フロ
ッピディスク装置の摩耗及び基板素材の選択などの問題
を低減し、トラック密度を高密度化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置の構
成を示す説明図、第２図は制御回路の構成を示すブロッ
ク図、第３図はＡＥセンサの特性を摺動速度の関係で示
す説明図、第４図はＡＥセンサの特性を浮上量の関係で
示す説明図、第５図は従来のハードディスク装置の構成
を示す説明図である。 ５・・・移動装置　　　　　６・・・スピンドル７・・
・磁気ディスク媒体　８・・・磁気ヘッド９・・・サス
ペンション　　１０・・・アーム１１・・・圧電式アク
チュエータ １２・・・ＡＥセンサ　　　１３・・・制御回路第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動される磁気ディスク媒体及び適宜の支持
   機構により支持され前記磁気ディスク媒体の表面に対し
   接近ないし接触された状態で配置される磁気ヘッドを備
   えて成る磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドの
   前記磁気ディスク媒体に対する接近ないし接触状態を両
   者の摩擦状態により生じる物理量で検出する摩擦状態検
   出手段を設け、前記磁気ヘッドの支持機構に前記磁気ヘ
   ッドと前記磁気ディスク媒体との間の摩擦状態を調整す
   る摩擦状態調整手段を設け、前記摩擦状態検出手段が検
   出した物理量が一定となるよう前記摩擦状態調整手段を
   制御する制御手段を設けたことを特徴とする磁気ディス
   ク装置。
2. （２）請求項１に記載の磁気ディスク装置において、前
   記摩擦状態検出手段を前記磁気ディスク媒体と前記磁気
   ディスクとの間の摩擦に基くＡＥ（ａｃｏｕｓｔｉｃ　
   ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を検出するＡＥセンサで構成し、前
   記制御手段を前記ＡＥセンサの検出量から低周波成分を
   除き、検出量が一定となるよう前記摩擦状態を制御する
   アクチュエータを制御する電気回路で構成したことを特
   徴とする磁気ディスク装置。