JPH06267047A - 磁気記録装置 - Google Patents

磁気記録装置

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JPH06267047A
JPH06267047A JP5052546A JP5254693A JPH06267047A JP H06267047 A JPH06267047 A JP H06267047A JP 5052546 A JP5052546 A JP 5052546A JP 5254693 A JP5254693 A JP 5254693A JP H06267047 A JPH06267047 A JP H06267047A
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JP
Japan
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disk
slider
servo
flying height
head
Prior art date
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Application number
JP5052546A
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English (en)
Inventor
Kazushige Kawazoe
一重 河副
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH06267047A publication Critical patent/JPH06267047A/ja
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • G11B5/596Disposition 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 for track following on disks
    • G11B5/59633Servo formatting
    • 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
    • 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
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 凹凸によるサーボパターンを設けるディスク
リートトラック型の特にハードディスクを用いる磁気記
録装置において、浮上量の変動を抑制し、ヘッドクラッ
シュの発生を低減化する。 【構成】 非磁性基板上に磁性層が各トラック毎に互い
に分断して形成されて成るディスクを用いる磁気記録装
置において、ヘッド質量を含むスライダの全質量をm
〔kg〕、ディスク1周のサーボセグメント数をi、デ
ィスク回転数をn〔rps〕としたときに、 m<0.
93×106 /(2π×i×n)2 、またはm>2.2
1×106 /(2π×i×n)2 の関係を満足する構成
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性層がトラック毎に
分断して形成されて成るいわゆるディスクリートトラッ
クメディアを用いた磁気記録装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】近年、ディスクリートトラック型のディ
スク、いわゆるディスクリートトラックメディアを使用
したハードディスクドライブの研究開発が盛んに行われ
ている。このディスクリート型ディスクにおけるヘッド
位置決めサーボ用信号として、例えば図7A及びBにデ
ィスクの全体的な平面図及びその要部の略線的拡大平面
図を示すように、ディスク10の円周に沿ってトラック
が設けられるデータ領域Dに対し、サーボ領域S(サー
ボセグメント)においては、光ディスクと同様に凹凸に
よるサーボパターンが放射状、即ちディスクの半径方向
に沿って設けられる構成が提案されている。
【0003】このディスクを回転させてスライダを浮上
させた場合、凹凸部が断続的に形成されていることから
スライダの浮上量が変動してしまい、これによりスライ
ダに設けられた磁気ヘッドとディスクの磁性層とのスペ
ーシング量が変動して再生電圧の変動が生じる原因とな
る。また、極端な場合にはディスクとスライダが接触し
て、ヘッドクラッシュを生じる恐れがある。
【0004】このような浮上量変動を避けるためには、
パターンの凹部を例えば樹脂等により埋込んで平坦化す
るという方法が考えられるが、平坦化処理によって極め
て良い平面度を得るのは逆に困難である。即ち、凹凸部
に樹脂等を埋込んだ後磁性層を露出させるために研磨を
行うと、磁性層と埋込み材料である樹脂との硬度の差に
よって微細な凹凸が生じてしまい、平面状に加工するこ
とが難しい。
【0005】現在実用化されている浮上量は0.1μm
程度であり、またより高記録密度化を達成するためには
0.05μm程度の浮上量の実現が望まれている。従っ
て上述の埋込み平坦化により、このような微細な浮上量
を一定に保持し得る程度の平坦面を得ることは極めて困
難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うにディスクリートトラック型のディスク、特に凹凸に
よるサーボパターンを設ける磁気ディスクを用いる磁気
記録装置において、浮上量の変動を生じることなく記録
再生を行えるようにし、またヘッドクラッシュによるデ
ィスクやヘッドの汚損を回避することができるようにす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性基板上
に磁性層が各トラック毎に互いに分断して形成されて成
るディスクを用いる磁気記録装置において、ヘッド質量
を含むスライダの全質量をm〔kg〕、ディスク1周の
サーボセグメント数をi、ディスク回転数をn〔rp
s〕としたときに、 m<0.93×106 /(2π×i×n)2 または m>2.21×106 /(2π×i×n)2 の関係を満足する構成とする。また本発明は、上述の構
成において、ディスクをハードディスクより構成する。
【0008】
【作用】上述したように、本発明においては、スライダ
の全質量m、サーボセグメント数i及びディスク回転数
nの関係を適切に選定することによって、従来に比し格
段に浮上量の変動を抑制することができた。
【0009】即ち本発明者による鋭意考察研究の結果、
図1にその一例の模式的な構成を示すように、表面の凹
凸によるサーボセグメント12を有するディスクリート
トラック型のディスク10を用いる場合、周期的にスラ
イダ1がサーボパターン上を通過することから、この通
過周波数に対応してスライダ後端部が浮上変動すること
を究明し、更に、サーボパターンの通過周波数がスライ
ダ1と、このスライダ1とディスク10との間の空気膜
の共振周波数と一致する場合に、特にスライダ1の浮上
量が大きく変動することを究明した。図1において6は
スライダ1を弾性的に支持するロードビーム、7はこれ
を支えるアーム、11はデータセグメント、矢印dはデ
ィスクの回転方向を示す。
【0010】そしてこの共振周波数に着目してスライダ
1の形状、ディスク10とスライダ1との相対的移動等
について研究を重ね、後段の実施例において詳細に説明
するように、上述の本発明構成とすることによってスラ
イダ1の共振を防ぐことができることを明らかにしたも
のである。
【0011】このような本発明によれば、浮上量の変動
を抑制することができるため、スペーシング量の変動を
抑えることができ、またヘッドとディスク10との接触
によるヘッドクラッシュ、ディスクの汚損等を確実に回
避することができる。
【0012】
【実施例】以下本発明実施例を図面を参照して詳細に説
明する。尚、以下の本明細書において単位記号にはカッ
コ表示〔 〕を付して示す。上述したように、ディスク
リート型のディスクにおいては、前述の図7A及びBに
おいて説明したようにディスクのサーボ領域では凹凸に
よるサーボ信号が放射状に形成されている。このディス
ク一周のサーボセグメント数をi、ディスク回転数をn
〔rps〕としたとき、スライダの下を通過するサーボ
パターンの通過周波数fs 〔Hz〕は次の式で表され
る。 fS =i×n ‥‥(1)
【0013】サーボパターンの通過周波数fS がスライ
ダと空気膜との共振周波数fn と一致するとスライダが
振動するので、これらfs がfn と一致しないようにス
ライダを設計する必要がある。
【0014】ところで、スライダと空気膜の共振周波数
は次のように表される(例えば「研究実用化報告」第28
巻第10号(1979)、日本電信電話公社(当時))。 fn =(1/2π)×√(K/m) ‥‥(2) ここでKは空気膜剛性〔N/m〕、mはスライダのヘッ
ドを含めた全質量〔kg〕を示す。
【0015】従って、fs ≠fn であるためには、
(1)、(2)式より次の関係を満足する必要がある。 (1/2π)×√(K/m)≠i×n この式を変形すると、次式が得られる。 m≠K/(2π×i×n)2
【0016】一方、スライダの負荷荷重をW、浮上量を
hとすると、空気膜剛性KはW/hに比例することが例
えば“C.A.Briggs et al,IEEE Transactions on MAGNET
ICS,vol.26,No.6,p.3027〜3032(1990)”に示されてい
る。ここで、下記の表1に示すように各種のスライダ長
及びスライダ幅、負荷荷重及び浮上量をもって構成され
る装置において、空気膜剛性を計算し、KとW/hとの
関係を求めた。この結果を図2に示す。
【0017】
【表1】
【0018】図2の結果から、空気膜剛性Kは下記の式
で示すことができる。 K=1.8695×103 ×(W/h)+13.88×
103 ここでWはスライダの負荷荷重〔N〕、hは浮上量
〔m〕を示す。
【0019】この式を用いて、負荷荷重を58.8〔m
N〕(6〔gf〕)として、実際に使用すると考えられ
る浮上量範囲0.05〜0.12〔μm〕の場合の空気
膜剛性を求めると、 K=0.93×106 〜2.21×106 〔N/m〕 となる。この空気膜剛性は、負荷荷重39.2〔mN〕
(4〔gf〕)では浮上量0.033〜0.08〔μ
m〕、負荷荷重29.4〔mN〕(3〔gf〕)では浮
上量0.025〜0.06〔μm〕の場合に相当する。
【0020】上述の空気膜剛性の値から、スライダが共
振しないためのスライダ質量m〔kg〕とサーボパター
ン数i、ディスク回転数n〔rps〕の関係は次式で求
められる。 m<0.93×106 /(2π×i×n)2 または m>2.21×106 /(2π×i×n)2
【0021】上式からわかるように、サーボセグメント
数i、ディスク回転数nが決められている場合は、許容
されるスライダ質量mはこれらi及びnの積i×nの2
乗に対応して異なってくる。表2にその一例を示す。
【0022】
【表2】
【0023】このようにサーボセグメント数、ディスク
回転数及びスライダ質量を選定した本発明構成による記
録装置と、従来の記録装置における浮上量の変動の差を
測定した。この場合、上述の表1において実施例5とし
て示す構成、即ちスライダ長1.8〔mm〕、スライダ
幅1.4〔mm〕、負荷荷重29.4〔N/m〕(3
〔gf〕)、浮上量0.05〔μm〕とされたスライダ
についてディスク10の回転数nを変化させて測定を行
った。
【0024】またこのときのスライダ形状は、図3A及
びBの構成図にスライダの一例の略線的拡大側面図及び
下側からみた平面図を示すように、ディスクと対向する
側の面に平行する2本のレール面いわゆる浮上面2を設
け、この浮上面2に沿ってディスクとの相対的走行がな
される構成とする。
【0025】そしてスライダの厚さTを0.6〔m
m〕、浮上面2の幅Wr1及びWr2を共に0.25〔m
m〕とし、Al2 3 −TiCにより構成した。一方デ
ィスクはガラスより成る基板を用いて、サーボセグメン
ト数iを420として構成した。
【0026】このようなスライダ及びディスクを用い
て、図4の略線的拡大側面図において矢印Lで示すよう
に、スライダ1の背面、即ちディスク10と対向する側
とは反対側の面にレーザを照射してその戻り光によりス
ライダの振動を測定するいわゆるレーザドップラー振動
計によりその振動を測定した。
【0027】このようなディスク及びスライダに対し、
ディスクの回転数を28kHzとした本発明構成による
場合の浮上量を図5に示す。浮上量変動量(peak to pe
ak)Δhの変動量は極めて小さいことがわかる。
【0028】上述の構成によるディスク及びスライダに
対し、ディスクの回転数を42kHzとし、即ちサーボ
パターン通過周波数によって決まる共振周波数と一致す
る回転数とした比較構成による場合の浮上量の変動の様
子を図6に示す。浮上量変動量Δhは上述の実施例に比
し極めて大となることがわかる。
【0029】このように、本発明構成によれば浮上量の
変動を格段に抑制することができ、スペーシング量の安
定化により記録再生特性の向上をはかることができる。
また、ヘッドとディスクとの接触確率を格段に低減化す
ることができ、ヘッドクラッシュの発生を防止すること
ができる。更に、このような本発明によれば凹凸パター
ンを埋込む等の処理を不要とすることができる。
【0030】尚、本発明は上述の構成に限定されること
なく、例えばディスクの基板材料としてガラスの他Al
が用いられるいわゆる通常のハードディスクに適用する
場合にも同様の効果を得ることができる。また或いは、
PC(ポリカーボネイト)等により一体成形により凹凸
パターンが形成された基板によりディスクを構成する場
合にも適用することができる。またスライダ形状、ヘッ
ドの取付態様も種々の変形変更が可能であり、例えば磁
気コア部材がスライダの溝内に嵌め込まれて構成される
いわゆるコンポジット型のヘッドスライダを用いる等、
種々の構成による磁気記録装置に適用し得ることはいう
までもない。
【0031】
【発明の効果】上述したように本発明によれば浮上量の
変動を格段に抑制することができて、これによりスペー
シング量の変動を抑制して再生電圧の一定化をはかるこ
とができる。また、ヘッドとディスクの接触を低減化す
ることができて、ヘッドクラッシュの発生を抑制するこ
とができる。更に、凹凸によるサーボパターン部を埋込
む等の処理を不要とすることによって、磁気記録装置、
特にディスクの製造の簡易化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明構成の説明図である。
【図2】スライダ負荷荷重及び浮上量と空気膜剛性との
関係を示す図である。
【図3】スライダの一例の構成図である。
【図4】浮上量変動量測定態様の説明図である。
【図5】本発明構成による浮上量変動を示す図である。
【図6】比較構成による浮上量変動を示す図である。
【図7】ディスクの一例の全体平面図及び要部の略線的
拡大平面図である。
【符号の説明】
1 スライダ 2 浮上面 3 テーパ面 4 溝 10 ディスク 12 サーボセグメント

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基板上に磁性層が各トラック毎に
    互いに分断して形成されて成るディスクを用いる磁気記
    録装置において、 ヘッド質量を含むスライダの全質量をm〔kg〕、ディ
    スク1周のサーボセグメント数をi、ディスク回転数を
    n〔rps〕としたときに、 m<0.93×106 /(2π×i×n)2 または m>2.21×106 /(2π×i×n)2 の関係が満足されることを特徴とする磁気記録装置。
  2. 【請求項2】 上記ディスクがハードディスクとされて
    成ることを特徴とする上記請求項1に記載の磁気記録装
    置。
JP5052546A 1993-03-12 1993-03-12 磁気記録装置 Pending JPH06267047A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5052546A JPH06267047A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 磁気記録装置
US08/384,873 US5504639A (en) 1993-03-12 1995-02-07 Floating head magnetic disk recording and/or reproducing apparatus

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JP5052546A JPH06267047A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 磁気記録装置

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