JPH07235157A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JPH07235157A
JPH07235157A JP2647194A JP2647194A JPH07235157A JP H07235157 A JPH07235157 A JP H07235157A JP 2647194 A JP2647194 A JP 2647194A JP 2647194 A JP2647194 A JP 2647194A JP H07235157 A JPH07235157 A JP H07235157A
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JP
Japan
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magnetic disk
magnetic
magnetic head
magnetic disc
recording
Prior art date
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Pending
Application number
JP2647194A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiko Nakano
敬子 中野
Shinya Sekiyama
伸哉 関山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は磁気ディスク装置の磁気ヘッド浮上量
の制御と磁気信号の記録に関し、特に高記録密度で信頼
性の高い磁気ディスク装置を提供することを目的とす
る。 【構成】磁気記録の読取信号強度により浮上量を測定す
る機構、および圧電素子により記録再生素子を上下に移
動させる機構を有する磁気ヘッドを用い、磁気ヘッドの
磁気ディスク表面の凹凸への追従性を向上させ、低浮上
量での記録再生を行うことにより、高記録密度、高信頼
性の磁気ディスク装置を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子計算機用外部記憶装
置である磁気ディスク装置に係り、特に高い記録密度を
得るために好適な、磁気ヘッドと磁気ディスクの記録媒
体との距離の制御方法と信号の記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の磁気ディスク装置については、三
矢保永著「電気材料のトライボロジー」(リアライズ
社、1989/2/28、180-191頁)において述べられているよ
うに、記録素子を搭載する磁気ヘッドは動圧効果を得る
ためテーパフラット型のスライダー形状を持ち、ジンバ
ル、ヘッドアームと呼ばれる板バネにより磁気ディスク
に押し付けられている(図6)。ヘッドアームは片側をボ
イスコイルモータ等によりトラック方向に運動する駆動
機構部に固定されている。磁気ディスク装置が起動し、
磁気ディスクが回転することによる磁気ヘッドと磁気デ
ィスクと速度差(十数m/s)によって生じる動圧によっ
て、磁気ディスク面に押し付けられていた磁気ヘッド
は、スライダー形状および磁気ディスクの周速によって
決められる高さ(100nm程度)に浮上し、磁気信号を記録
および再生する。装置停止時には磁気ディスクの回転は
停止し、磁気ヘッドは再び磁気ディスク面に押し付けら
れる(CSS)。磁気ディスクは微小な浮上量を一定に保
ちかつ磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触を避けるため
高精度な形状にする必要がある。また磁気ヘッドは磁気
ディスクの表面形状に沿って上下し、浮上量を一定に保
つよう構成されていなければならない。
【0003】磁気ディスク装置の記録密度は磁気ヘッド
の記録素子と磁気ディスクの記録媒体との距離に関係
し、記録密度を向上させるためには浮上量を出来るだけ
小さくしなければならない。しかしながら浮上量を小さ
くしすぎると磁気ヘッドは周速数m/sで回転している磁
気ディスク表面の凹凸に追従できず磁気ディスクと接触
し、磁気ディスクおよび磁気ヘッドは破壊してしまう。
磁気ヘッドは磁気ディスク表面への接触を避けながらそ
の表面の凹凸に一定の浮上量で追従しなければならな
い。
【0004】このため磁気ヘッドは以下に示す様々の構
造をもって浮上量を制御している。磁気ヘッドのスライ
ダー形状の最適化によって、磁気ディスク表面への追従
性の向上させると同時に、動圧の周速による変化を少な
くしている。また一方で磁気ディスク表面にテクスチャ
加工を施すことにより接触時の摩擦力を低減しヘッドお
よび磁気ディスクの破壊を防いでいる。次に、特開昭62
-250570号公報に記載の様に、アクチュエータをスライ
ダと記録素子間に挿入することにより記録素子部分を磁
気記録再生時のみ下降させ磁気ディスクと磁気ヘッドと
の接触面積を縮小し、接触の確率を小さくする、または
磁気ヘッドの浮上量変動を測定しトラック毎の磁気ディ
スク表面の加工精度および周速に対応した浮上量を選択
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来方法において磁気
ヘッドはトラック毎における浮上量の操作とスライダー
形状によるディスク表面への追従によってのみその浮上
量を制御されていた。
【0006】現状の磁気ディスク研磨面の表面形状を図
4(a)に、おのおのの波長を持つ凹凸の振幅の分布を図4
(b)に示す。磁気ディスク表面の凹凸の波長が長いほど
その振幅は大きくなる。これに対し、従来方法では磁気
ヘッドは磁気ヘッドのスライダの長さに相当する約4mm
以上の波長を持つ磁気ディスク表面の凹凸には追従でき
るが、波長4mm以下の凹凸には追従できない。従って磁
気ディスク装置の信頼性を確保するため、磁気ヘッドの
浮上量操作には波長4mmの磁気ディスク形状の振幅が30n
m程度であるのに対応し30nm以上のマージンが必要とな
る。この浮上マージンの狭小化がさらなる記録密度向上
への課題となっている。
【0007】
【課題を解決するための手段】磁気ディスク装置におい
ての上記課題は、磁気ヘッドと磁気ディスク記録媒体と
の距離を測定するための機構、および磁気ディスク表面
の凹凸に追従して浮上量を高速に変化させることのでき
る構造を有している磁気ヘッドを用いて、磁気ヘッドと
磁気ディスクとの距離を随時測定、一定に保ちながら信
号の記録再生を行うことにより達成される。
【0008】
【作用】磁気ヘッドの浮上量を短い時間間隔で随時測
定、制御することにより、磁気ヘッドを従来方法では追
従できなかった磁気ディスク表面のより細かな凹凸に追
従させることにより、浮上マージンを小さくし、より狭
い浮上量での記録を可能とする。また、磁気ディスク半
径位置による浮上量の変動をなくすことができる。ひい
ては磁気ディスク装置の記録密度を向上させることがで
きる。
【0009】また磁気ヘッドの記録素子と磁気ディスク
の記録媒体との距離を随時測定しているため、磁気ディ
スク表面に大きな突起が存在した場合の、双方の近付き
すぎによる磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触を未然に
察知し回避することができ磁気ディスク装置の信頼性を
向上させることができる。
【0010】
【実施例】図1および図7に本発明の実施例として、磁気
ヘッドの構造を示す。
【0011】アルミナチタンカーバイト(Al2O3-TiC)で
できた長さ4mm幅3mm高さ0.9mmのテーパフラット型のス
ライダー形状を持つ磁気ヘッドの後部下向きに厚さ100
μmの積層型の圧電素子(ジルコンチタン酸鉛)を介して
磁気記録再生素子を取り付ける。圧電素子は印加する電
圧を変化させることにより数十μsで上下方向に伸縮し
記録再生素子のスライダー面に対する突出量を0〜80nm
の間で変化させる。
【0012】この磁気ヘッドを駆動機構部に固定されて
いるヘッドアームに取り付けられたジンバルばねで支持
し磁気ディスク面上に荷重5.0gでディスク面に平行に押
し付ける。
【0013】磁気ディスク装置を起動し磁気ディスクを
1000r/minと比較的低速で回転させると、磁気ヘッドは
磁気ディスク上を浮上量約100nmで浮上走行しながらそ
こに搭載された再生素子で、磁気ディスク上に記録され
ている信号を読み取る。この読取信号の強度は磁気ヘッ
ドの再生素子と磁気ディスクの記録媒体との距離に関係
し、浮上量が小さいとき誘導起電力によって発生する信
号強度は強く、浮上量が大きいとき信号強度は弱くなる
(図5)。この読取信号から詳細な浮上量変動を読取り圧
電素子へ制御信号を送る。読取信号から制御信号への変
換には読取信号を入力として実行値を直接変換し制御信
号を得る回路を作成する。制御信号を受け取った圧電素
子は縦方向に伸縮し、記録再生素子を磁気ディスクから
50nmの距離を保ちながら表面の凹凸に沿って上下させ、
浮上量を一定に保つ。そのときの読取信号は安定してい
る。(図3)。
【0014】上記方式を用いることにより、磁気ヘッド
を1000r/minで回転する磁気ディスク上を浮上させたと
き、磁気ヘッドと磁気ディスク間の相対速度が約3m/sで
あった場合圧電素子を25μsで動作させると、磁気ヘッ
ドは磁気ディスク表面の700μm以上の波長を持つ表面の
振幅に追従することができる。また、磁気ディスク半径
位置による浮上量の変動もなくすことができる。課題で
示したように、図4に示すような形状を持つ磁気ディス
クを用いて磁気ヘッドを浮上量を制御することなく動作
させるとき、図2に示すように磁気ヘッドは磁気ディス
ク表面の波長4mm以下の凹凸に追従せず、その浮上量変
動は50nm以上となり、読取信号は安定しない。しかし本
方法によって磁気ヘッドを変形させ浮上量を制御しなが
ら浮上させた場合、磁気ヘッドは磁気ディスク表面のよ
り小さな凹凸に追従し(図3)、浮上量変動を波長700μm
以下の磁気ディスク表面の凹凸の大きさである20nm以下
まで小さくすることができる。これによって浮上マージ
ンの狭小化が可能となり、浮上量設定値を30nm低くする
ことができ、磁気ディスクの面記録密度を向上させるこ
とができる。
【0015】浮上量測定の方法として他にレーザー光を
使う方法を用いることもできる。図8にレーザーによる
浮上量測定の原理図を示す。磁気ヘッドにスポット径5
μmの小型レーザー測長器を搭載し記録再生素子と同時
に上下させる。レーザー発振素子から磁気ディスク表面
に向かって発振したレーザー光は、ディスク表面で反射
し、磁気ヘッドと磁気ディスク表面の距離の変動を測定
する。これにより起動時からの磁気ヘッド浮上量の変化
を随時知ることができる。この測定結果を基にピエゾ素
子を伸縮させ磁気ヘッド浮上量を制御した時の浮上量変
動は同様に20nmまで小さくすることができる。
【0016】または直径0.5mmの静電容量型隙間測定器
をヘッドに搭載し浮上量を測定することもできる。概略
を図9に示す。磁気ヘッドの下面に静電容量型隙間測定
器を取付け装置起動時からの磁気ヘッドの浮上量変動を
測定し磁気ヘッド浮上量を制御した場合、磁気ヘッドは
内外周での周速による浮上量変化および波長1mm以上の
表面の凹凸による浮上量変化に対処し浮上量変動は25nm
に小さくすることができる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば磁気記録素子の位置を磁
気ディスク形状にあわせ変化させることができるので、
浮上量の設定値の低いより高記録密度な磁気ディスク装
置を得ることができる。さらに、磁気ヘッドと磁気ディ
スクの接触を防止できるため信頼性の高い磁気ディスク
装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略図である。
【図2】従来方法でのヘッド浮上の軌跡を示す図であ
る。
【図3】本発明によるヘッド浮上の軌跡を示す図であ
る。
【図4】磁気ディスク表面形状の各波長における振幅を
示す図である。
【図5】ヘッド浮上量と読取信号強度の関係を示す図で
ある。
【図6】磁気ディスク装置における磁気ヘッドと磁気デ
ィスクの構造図である。
【図7】本発明における磁気ヘッドの構造の立体図であ
る。
【図8】本発明におけるレーザーを用いた浮上量測定機
構の概略図である。
【図9】本発明における静電容量型隙間測定器を用いた
浮上量測定機構の概略図である。
【符号の説明】 1…磁気ヘッド、 2…磁気ディスク表面、 3…磁気ヘッドスライダー面、 4…1再生素子、 4…2記録素子、 5…圧電素子、 6…記録再生素子のスライダー面からの突出量。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気ヘッドと磁気ディスクとの距離を随時
    測定、磁気ディスクの表面の凹凸に追従し、一定に保ち
    ながら信号の記録再生を行うことを特徴とする磁気ディ
    スク装置。
  2. 【請求項2】磁気ディスク装置において、磁気ヘッドと
    磁気ディスク記録媒体との距離を測定するための機構、
    および磁気ディスク表面の凹凸に追従して変化させるこ
    とのできる構造を有していることを特徴とする磁気ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】磁気ディスク装置において、後部下向きに
    圧電素子を介して磁気記録再生素子を取付け圧電素子に
    印加する電圧を制御することにより記録再生素子を高速
    に上下に動作させる構造を有していることを特徴とする
    磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】磁気ヘッドと磁気ディスク間の距離に依存
    した出力から磁気ヘッド浮上量を制御するための信号を
    取り出す回路を有することを特徴とした磁気ディスク装
    置。
JP2647194A 1994-02-24 1994-02-24 磁気ディスク装置 Pending JPH07235157A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6487045B1 (en) 1999-06-03 2002-11-26 Nec Corporation Magnetic disc apparatus and magnetic head in which a recording/reproduction element is mounted on a slider via a piezoelectric element
JP2007157198A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置、欠陥セクタの登録方法、およびフライング・ハイトの制御方法
JP2007293948A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Fujitsu Ltd 情報記録再生装置、ヘッド浮上量制御方法、ヘッド浮上制御回路
US7489466B2 (en) 2006-12-27 2009-02-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Enabling intermittent contact recording on-demand
US7593188B2 (en) 2006-03-31 2009-09-22 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Low protrusion compensation air bearing
JP2010218680A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Samsung Electronics Co Ltd ハードディスクドライブのfod電圧制御方法
US20130063834A1 (en) * 2005-04-27 2013-03-14 Seagate Technology Llc Head Assembly with Head-Media Spacing Control

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6487045B1 (en) 1999-06-03 2002-11-26 Nec Corporation Magnetic disc apparatus and magnetic head in which a recording/reproduction element is mounted on a slider via a piezoelectric element
US6928722B2 (en) 1999-06-03 2005-08-16 Tdk Corporation Magnetic disc apparatus and magnetic head in which a recording/reproduction element is mounted on a slider via a piezoelectric element
US7082671B2 (en) 1999-06-03 2006-08-01 Tdk Corporation Magnetic disc apparatus production method
US20130063834A1 (en) * 2005-04-27 2013-03-14 Seagate Technology Llc Head Assembly with Head-Media Spacing Control
US8837075B2 (en) * 2005-04-27 2014-09-16 Seagate Technology Llc Head assembly with head-media spacing control
JP2007157198A (ja) * 2005-12-01 2007-06-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置、欠陥セクタの登録方法、およびフライング・ハイトの制御方法
US7593188B2 (en) 2006-03-31 2009-09-22 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Low protrusion compensation air bearing
JP2007293948A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Fujitsu Ltd 情報記録再生装置、ヘッド浮上量制御方法、ヘッド浮上制御回路
US7489466B2 (en) 2006-12-27 2009-02-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Enabling intermittent contact recording on-demand
JP2010218680A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Samsung Electronics Co Ltd ハードディスクドライブのfod電圧制御方法

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