JPH02226562A - ヘッド・記録媒体間の接触検出方法 - Google Patents
ヘッド・記録媒体間の接触検出方法Info
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- JPH02226562A JPH02226562A JP4608389A JP4608389A JPH02226562A JP H02226562 A JPH02226562 A JP H02226562A JP 4608389 A JP4608389 A JP 4608389A JP 4608389 A JP4608389 A JP 4608389A JP H02226562 A JPH02226562 A JP H02226562A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高密度の磁気記録を行う磁気ディスク装置に
関わり、特に記録媒体の信頬性評価に不可欠なヘッドと
記録媒体間の高感度な接触検出方法に関する。
関わり、特に記録媒体の信頬性評価に不可欠なヘッドと
記録媒体間の高感度な接触検出方法に関する。
コンピュータの外部記憶装置として用いられる磁気ディ
スク装置には、旋回する記録媒体表面の粘性空気流の動
圧効果を利用してヘッド（電磁変換部）を記録媒体上に
浮上させる浮動形ヘッドスライダが用いられる。この装
置では、記録媒体とヘッドが相互に非接触に保たれるた
め、高速動作と高信頼性を兼ね備えたものが実現できる
。
スク装置には、旋回する記録媒体表面の粘性空気流の動
圧効果を利用してヘッド（電磁変換部）を記録媒体上に
浮上させる浮動形ヘッドスライダが用いられる。この装
置では、記録媒体とヘッドが相互に非接触に保たれるた
め、高速動作と高信頼性を兼ね備えたものが実現できる
。
この装置の記録密度を向上させるためには、ヘッドと記
録媒体間のすきま（浮上すきま）をできる限り微小化す
ることが望ましい。
録媒体間のすきま（浮上すきま）をできる限り微小化す
ることが望ましい。
しかし、微小化に伴って記録媒体面のうねり、機構振動
、混入塵埃等の影響が顕著となり、ヘッドが記録媒体表
面の突起と接触を起こし、最悪の場合には両者の破壊（
ヘッドクラッシュ）に至る危険性が増大する。
、混入塵埃等の影響が顕著となり、ヘッドが記録媒体表
面の突起と接触を起こし、最悪の場合には両者の破壊（
ヘッドクラッシュ）に至る危険性が増大する。
そこで、装置の信頼性を確保しつつ浮上すきまの微小化
を図るためには、高感度なヘッド・記録媒体の接触検出
法を用いて、記録媒体表面の突起を評価することが必要
である。
を図るためには、高感度なヘッド・記録媒体の接触検出
法を用いて、記録媒体表面の突起を評価することが必要
である。
第５図に従来のヘッド・記録媒体接触検出方法の実施に
使用する構成を示す。１は浮動形ヘッドスライダ（スラ
イダ・コア）、２は支持機構（ジンバル）、３はアーム
、４は圧電素子からなる弾性波検出素子としてのＡＥセ
ンサである。このＡＥセンサ４はアーム３の上に支持機
構２を介して搭載されている。
使用する構成を示す。１は浮動形ヘッドスライダ（スラ
イダ・コア）、２は支持機構（ジンバル）、３はアーム
、４は圧電素子からなる弾性波検出素子としてのＡＥセ
ンサである。このＡＥセンサ４はアーム３の上に支持機
構２を介して搭載されている。
この例では、浮動形ヘッドスライダ１の浮上動作時にお
いて、記録媒体（図示せず）との接触により発生して支
持機構２を伝播する弾性波をＡＥセンサ４が検出する。
いて、記録媒体（図示せず）との接触により発生して支
持機構２を伝播する弾性波をＡＥセンサ４が検出する。
第６図は弾性波検出素子として単体の小型圧電素子５を
浮動形ヘッドスライダ１の背面に搭載して、同様に接触
時の弾性波の検出を行うようにした方法を実施する構成
を示す図である。
浮動形ヘッドスライダ１の背面に搭載して、同様に接触
時の弾性波の検出を行うようにした方法を実施する構成
を示す図である。
これらの方法は、実際の記録媒体と浮動形ヘッドスライ
ダとの間の接触検出を簡便に行うことができるために、
記録媒体表面の突起高さや分布の評価に広く用いられて
いる。
ダとの間の接触検出を簡便に行うことができるために、
記録媒体表面の突起高さや分布の評価に広く用いられて
いる。
しかし、第５図に示したＡＥセンサ４、第６図に示した
小型圧電素子５が検出する弾性波は、浮動形ヘッドスラ
イダｌと記録媒体との接触によるものばかりではなく、
記録媒体の回転や支持機構２の振動、電気的なノイズ、
非接触浮上時の浮動形ヘッドスライダ１の剛体運動の加
速度等が含まれており、これらの信号成分が接触検出の
高感度化の妨げとなっている。
小型圧電素子５が検出する弾性波は、浮動形ヘッドスラ
イダｌと記録媒体との接触によるものばかりではなく、
記録媒体の回転や支持機構２の振動、電気的なノイズ、
非接触浮上時の浮動形ヘッドスライダ１の剛体運動の加
速度等が含まれており、これらの信号成分が接触検出の
高感度化の妨げとなっている。
第７図＋ａ）、０１１）に浮動形ヘッドスライダ１と記
録媒体とが間欠的に接触している時のＡＥセンサ４及び
小型圧電素子５からの出力信号の周波数特性を示す。こ
こでは、ＡＥセンサ４及び小型圧電素子５に、１００Ｋ
ｆｌｚ〜ＩＭＨｚの帯・域でほぼフラットな周波数特性
を有するものを用いている。両者の信号出力はほぼ同じ
周波数にピークを有することが分かる。
録媒体とが間欠的に接触している時のＡＥセンサ４及び
小型圧電素子５からの出力信号の周波数特性を示す。こ
こでは、ＡＥセンサ４及び小型圧電素子５に、１００Ｋ
ｆｌｚ〜ＩＭＨｚの帯・域でほぼフラットな周波数特性
を有するものを用いている。両者の信号出力はほぼ同じ
周波数にピークを有することが分かる。
第８図（ａ）、山）に浮動形ヘッドスライダ１が記録媒
体から完全に浮上した場合の信号出力の周波数特性を示
す、２００ＫＨｚ以上でのピークが消滅し、１００ＫＨ
ｚ以下の成分のみとなっていることが分かる。
体から完全に浮上した場合の信号出力の周波数特性を示
す、２００ＫＨｚ以上でのピークが消滅し、１００ＫＨ
ｚ以下の成分のみとなっていることが分かる。
このように第７図及び第８図に示したピークの内、２０
０ ＫＨｚ以上は浮動形ヘッドスライダ１と記録媒体と
の接触によって起こる浮動形ヘッドスライダの固有振動
によるものであり、１００ ＫＨｚ以下のピークは主と
して非接触浮上状態での浮動形ヘッドスライダの剛体運
動と支持機構の振動によるものであることは、既に明ら
かにされている（参考：林、大久保、望月、佐藤「小型
圧電素子による浮動ヘッドスライダの接触検出および動
特性の評価１日本機械学会、講演会論文集ＮＯ，８８０
−５昭６３）。
０ ＫＨｚ以上は浮動形ヘッドスライダ１と記録媒体と
の接触によって起こる浮動形ヘッドスライダの固有振動
によるものであり、１００ ＫＨｚ以下のピークは主と
して非接触浮上状態での浮動形ヘッドスライダの剛体運
動と支持機構の振動によるものであることは、既に明ら
かにされている（参考：林、大久保、望月、佐藤「小型
圧電素子による浮動ヘッドスライダの接触検出および動
特性の評価１日本機械学会、講演会論文集ＮＯ，８８０
−５昭６３）。
従って、浮動形ヘッドスライダと記録媒体との接触を高
感度で検出するには、２ＱＯＫＩＩｚ以上の周波数帯域
に現れる浮動形ヘッドスライダ（スライダ・コア）の共
振周波数のみを測定することが必要である。
感度で検出するには、２ＱＯＫＩＩｚ以上の周波数帯域
に現れる浮動形ヘッドスライダ（スライダ・コア）の共
振周波数のみを測定することが必要である。
本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的は、高感度でしかも確度の高いヘッド・記録媒
体間の接触検出を実現し、磁気ディスク装置の信頼性を
向上させることである。
その目的は、高感度でしかも確度の高いヘッド・記録媒
体間の接触検出を実現し、磁気ディスク装置の信頼性を
向上させることである。
このために本発明は、浮動形ヘッドスライダ若しくはそ
の支持機構の一部に弾性波検出素子を搭載し、上記浮動
形ヘッドスライダと記録媒体との間の接触時の衝撃によ
って上記浮動形ヘッドスライダに発生する弾性波を検出
するヘッド・記録媒体間の接触検出方法において、 上記弾性波検出素子を、その検出感度が最大となる周波
数が上記浮動形ヘッドスライダの固有振動数に一致する
構成とした。
の支持機構の一部に弾性波検出素子を搭載し、上記浮動
形ヘッドスライダと記録媒体との間の接触時の衝撃によ
って上記浮動形ヘッドスライダに発生する弾性波を検出
するヘッド・記録媒体間の接触検出方法において、 上記弾性波検出素子を、その検出感度が最大となる周波
数が上記浮動形ヘッドスライダの固有振動数に一致する
構成とした。
以下、本発明の実施例について説明する。まず、第１図
にＡＥセンサに用いる円盤状圧電素子の厚さｌと半径ｒ
の比’ ｌ ／ ｒ Ｊと素子の厚み振動モードの共振
周波数【ｒとの関係を示す。ＩＩ ／ ｒの値を適当に
選択することにより、素子の共振周波数ｆｒを任意の値
に設定できることが分かる。
にＡＥセンサに用いる円盤状圧電素子の厚さｌと半径ｒ
の比’ ｌ ／ ｒ Ｊと素子の厚み振動モードの共振
周波数【ｒとの関係を示す。ＩＩ ／ ｒの値を適当に
選択することにより、素子の共振周波数ｆｒを任意の値
に設定できることが分かる。
そこで、本実施例では、圧電素子の厚さを調整して、Ａ
Ｅセンサを搭載する浮動形ヘソドスライダ（スライダ・
コア）の固有振動数にそのＡＥセンサの共振周波数を合
わせるようにした。
Ｅセンサを搭載する浮動形ヘソドスライダ（スライダ・
コア）の固有振動数にそのＡＥセンサの共振周波数を合
わせるようにした。
第２図（ａ）、（ｂ）に圧電素子の厚さを変更すること
により周波数特性を変えたＡＥセンサＡ、Ｂの断面図を
示す。１１はベース・プレート、１２は円盤状圧電素子
、１３はリード線、１４はケース、１５はコネクタであ
る。（ａ）に示すセンサＡは従来型のセンサであり、共
振周波数は２５０ＫＨｚである。また（ｂ）に示すセン
サＢは本発明の原理に基づいて共振周波数を浮上形ヘッ
ドスライダ（スライダ・コア）の−次の固有振動数ｆｌ
（第７図で約４００ ＫＨｚのピーク）に一致させたも
のである。
により周波数特性を変えたＡＥセンサＡ、Ｂの断面図を
示す。１１はベース・プレート、１２は円盤状圧電素子
、１３はリード線、１４はケース、１５はコネクタであ
る。（ａ）に示すセンサＡは従来型のセンサであり、共
振周波数は２５０ＫＨｚである。また（ｂ）に示すセン
サＢは本発明の原理に基づいて共振周波数を浮上形ヘッ
ドスライダ（スライダ・コア）の−次の固有振動数ｆｌ
（第７図で約４００ ＫＨｚのピーク）に一致させたも
のである。
第３図にスライダ・記録媒体間の間欠接触時におけるセ
ンサＡ、センサＢの信号出力の周波数特性を示す。セン
サＡに比べて、共振周波数を浮動形ヘッドスライダ（ス
ライダ・コア）の１次の固有振動数（４００ＫＨｚ）に
一致させたセンサＢの検出感度が著しく増大しているこ
とが分かる。
ンサＡ、センサＢの信号出力の周波数特性を示す。セン
サＡに比べて、共振周波数を浮動形ヘッドスライダ（ス
ライダ・コア）の１次の固有振動数（４００ＫＨｚ）に
一致させたセンサＢの検出感度が著しく増大しているこ
とが分かる。
なお、上記した実施例では、圧電素子の厚さを変化させ
ることにより、ＡＥセンサの共振周波数を変更している
が、圧電素子の形状、材料、接着法、叉は接着状態を変
えることによっても、その圧電素子の共振周波数を容易
に変更できる。
ることにより、ＡＥセンサの共振周波数を変更している
が、圧電素子の形状、材料、接着法、叉は接着状態を変
えることによっても、その圧電素子の共振周波数を容易
に変更できる。
また、狭帯域のバンドパスフィルタを用いて浮上形ヘッ
ドスライダ（スライダ・コア）の共振周波数近傍（上記
例では４００ＫＨｚ近傍）の周波数成分のみを検出する
ように構成すれば、１００に１１ｚ以下の接触と無関係
な浮上形へ７ドスライダの剛体運動や支持機構の共振の
影響を完全に除くことができ、検出感度がより向上する
ことは勿論である。
ドスライダ（スライダ・コア）の共振周波数近傍（上記
例では４００ＫＨｚ近傍）の周波数成分のみを検出する
ように構成すれば、１００に１１ｚ以下の接触と無関係
な浮上形へ７ドスライダの剛体運動や支持機構の共振の
影響を完全に除くことができ、検出感度がより向上する
ことは勿論である。
また、接触検出に使用する浮動形ヘッドスライダの寸法
、材質により、接触時に最も顕著に励起される固有振動
モードが異なるため、振動振幅が最大となる固有振動モ
ードの周波数に弾性波素子の共振周波数を合わせ込めば
、より効果的である。
、材質により、接触時に最も顕著に励起される固有振動
モードが異なるため、振動振幅が最大となる固有振動モ
ードの周波数に弾性波素子の共振周波数を合わせ込めば
、より効果的である。
第４図は小型圧電素子による接触検出方法の実施に、本
発明を適用した別の実施例を示す図である。２１は矩形
状の圧電素子、２２はその圧電素子２１の電極、２３は
絶縁材である。
発明を適用した別の実施例を示す図である。２１は矩形
状の圧電素子、２２はその圧電素子２１の電極、２３は
絶縁材である。
この実施例では、矩形状の圧電素子２１の厚みすべり振
動の共振周波数ｆｒが次の式で与えられる。
動の共振周波数ｆｒが次の式で与えられる。
ｆｒ＝Ｎ、Ｓ／ｌ
ここで、ｔは圧電素子２１の厚さ、Ｎ８．は周波数定数
である。
である。
この実施例では、浮動形ヘッドスライダｌに絶縁材料２
３を介して直接搭載する圧電素子２１の厚さｔはできる
限り小さくすることが必要であり、そのためには周波数
定数Ｎ１．が小さい圧電材料を用いて、浮動形ヘッドス
ライダ（スライダ・コア）の高次モードの共振周波数を
選択すれば良い。
３を介して直接搭載する圧電素子２１の厚さｔはできる
限り小さくすることが必要であり、そのためには周波数
定数Ｎ１．が小さい圧電材料を用いて、浮動形ヘッドス
ライダ（スライダ・コア）の高次モードの共振周波数を
選択すれば良い。
例えば、Ｎ、、＃ ８００の圧電材料を用い、第７図（
ｂ）の例で５次モードの共振（９６０ＫＨｚ）を検出す
る場合には、ｔ＃０．８となり、小型の浮動形ヘッドス
ライダに搭載することが充分可能である。
ｂ）の例で５次モードの共振（９６０ＫＨｚ）を検出す
る場合には、ｔ＃０．８となり、小型の浮動形ヘッドス
ライダに搭載することが充分可能である。
以上説明したように、本発明によれば、弾性波検出素子
の共振周波数を接触時に励起される浮動形ヘッドスライ
ダ（スライド・コア）の固有振動数に一致させたので、
高感度で確度の高い接触検出を行うことができるという
利点がある。
の共振周波数を接触時に励起される浮動形ヘッドスライ
ダ（スライド・コア）の固有振動数に一致させたので、
高感度で確度の高い接触検出を行うことができるという
利点がある。
第１図は円盤状圧電素子の寸法とその共振周波数（厚み
振動モード）の関係を示す特性図、第２図（ａ）、山）
は圧電素子の厚さの異なる２種のＡＥセンサの断面図、
第３図は２種のＡＥセンサの出力信号の周波数特性図、
第４図は浮動形ヘッドスライダに搭載した小型圧電素子
の説明図、第５図はＡＥセンサによる接触検出法を実施
した説明図、第６図は小型圧電素子による接触検出法を
実施した説明図、第７図は浮動形ヘットスライダと記録
媒体との間欠接触時の周波数特性を示す図で、（ａ）は
第５図に示したＡＥセンサの出力信号の周波数特性図、
（ｂｌは第６図に示した小型圧電素子の出力信号の周波
数特性図、第８図は浮動形ヘッドスライダが記録媒体か
ら完全浮上した場合の周波数特性を示す図で、（ａｌは
第５図に示したＡＥセンサの出力信号の周波数特性図、
（ｂ）は第６図に示した小型圧電素子の出力信号の周波
数特性図である。 ・・・浮動形ヘッドスライダ（スライダ・コア）・・・
支持機構 ・・・アーム ・・・ＡＥセンサ（弾性波検出素子） ・・・小型圧電素子（〃） １・・・ベース・プレート ２・・・円盤状圧電素子 ３・・・リード線 ４・・・ケース ５・・・コネクタ ト・・矩形状圧電素子 ２・・・電極 ３・・・絶縁材
振動モード）の関係を示す特性図、第２図（ａ）、山）
は圧電素子の厚さの異なる２種のＡＥセンサの断面図、
第３図は２種のＡＥセンサの出力信号の周波数特性図、
第４図は浮動形ヘッドスライダに搭載した小型圧電素子
の説明図、第５図はＡＥセンサによる接触検出法を実施
した説明図、第６図は小型圧電素子による接触検出法を
実施した説明図、第７図は浮動形ヘットスライダと記録
媒体との間欠接触時の周波数特性を示す図で、（ａ）は
第５図に示したＡＥセンサの出力信号の周波数特性図、
（ｂｌは第６図に示した小型圧電素子の出力信号の周波
数特性図、第８図は浮動形ヘッドスライダが記録媒体か
ら完全浮上した場合の周波数特性を示す図で、（ａｌは
第５図に示したＡＥセンサの出力信号の周波数特性図、
（ｂ）は第６図に示した小型圧電素子の出力信号の周波
数特性図である。 ・・・浮動形ヘッドスライダ（スライダ・コア）・・・
支持機構 ・・・アーム ・・・ＡＥセンサ（弾性波検出素子） ・・・小型圧電素子（〃） １・・・ベース・プレート ２・・・円盤状圧電素子 ３・・・リード線 ４・・・ケース ５・・・コネクタ ト・・矩形状圧電素子 ２・・・電極 ３・・・絶縁材
Claims (1)
- （１）、浮動形ヘッドスライダ若しくはその支持機構の
一部に弾性波検出素子を搭載し、上記浮動形ヘッドスラ
イダと記録媒体との間の接触時の衝撃によって上記浮動
形ヘッドスライダに発生する弾性波を検出するヘッド・
記録媒体間の接触検出方法において、 上記弾性波検出素子を、その検出感度が最大となる周波
数が上記浮動形ヘッドスライダの固有振動数に一致する
構成としたことを特徴すとるヘッド・媒体接触検出方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4608389A JPH02226562A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ヘッド・記録媒体間の接触検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4608389A JPH02226562A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ヘッド・記録媒体間の接触検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226562A true JPH02226562A (ja) | 1990-09-10 |
Family
ID=12737095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4608389A Pending JPH02226562A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | ヘッド・記録媒体間の接触検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02226562A (ja) |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP4608389A patent/JPH02226562A/ja active Pending
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