JPH09204649A - 磁気ディスク及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク上における磁気ヘッドの浮上量
の変動を抑制することができる磁気ディスク及びその磁
気ディスクを備えた磁気ディスク装置を提供すること。 【解決手段】 浮上型のヘッドスライダ６に搭載されて
いる磁気ヘッドによりデータ等が記録され、表面に形成
された凹凸部によりデータ記録領域と制御信号記録領域
に区分されている磁気ディスク３に対して、前記データ
記録領域の凹部の深さと前記制御信号記録領域の凹部の
深さとの比率を、０．２以上４．７以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、浮上型のヘッド
スライダに搭載されている磁気ヘッドにより、データや
プログラムが記録再生される磁気ディスク及びその磁気
ディスクを備えた磁気ディスク装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンピュータシステムにおいて
は、磁気ディスク装置としてハードディスク装置が用い
られている。このハードディスク装置に内蔵されている
磁気ディスクの両表面には磁性膜が成膜されており、磁
気ディスクの表面上を浮上するヘッドスライダに搭載さ
れている磁気ヘッドにより、磁性膜にデータ等がトラッ
ク状に記録され、また磁性膜にトラック状に記録された
データ等が再生されるようになっている。磁気ヘッドが
搭載された浮上型のヘッドスライダを駆動する機構部
と、磁気ディスクを駆動する駆動部とは、筐体の内部に
予め組み込まれているため、データ等を比較的高密度に
記録することが可能であり、また、記録されたデータ等
に対して高速にアクセスすることが可能である。

【０００３】しかしながら、従来のハードディスク装置
に内蔵されている磁気ディスクは、その両表面の全面に
わたって磁性膜が形成されており、隣接するトラックか
らのクロストークを抑制するために、データトラックと
データトラックの間のガードバンドを比較的広い幅で設
けなければならなかった。その結果、トラックピッチを
狭くすることができず、小型であって大記録容量のハー
ドディスク装置を実現することが困難であるという問題
があった。

【０００４】さらに、磁気ディスクに対して例えばエン
コーダを構成するクロック信号等を予め記録した後、磁
気ディスクを筐体に組み込むようにすると、組立時にお
ける偏心等の取り付け誤差が発生し、正確な位置にデー
タ等を記録することが困難になる。そこで、従来は、磁
気ディスクを筐体に組み込んだ後、エンコーダを構成す
るクロック信号等を記録するようにしていた。このた
め、ハードディスク装置の組立時間が掛かり、コスト高
になるという問題があった。

【０００５】以上のような問題を解消する磁気ディスク
装置として、この出願人により以下のようなハードディ
スク装置が提案されている（特開平６−２５９７０９号
公報参照）。このハードディスク装置に内蔵されている
磁気ディスクには、凹凸部で成るデータ記録領域（以
下、データゾーンという）と制御信号記録領域（以下、
サーボゾーンという）とがそれぞれ放射状に形成されて
いる。即ち、データゾーンには、同心円状であって、デ
ータ等を記録するためのデータトラックが凸部となるよ
うに形成され、隣接するデータトラックを区分するため
のガードバンドが凹部となるように形成されている。ま
た、サーボゾーンには、データトラックを特定するため
のグレイコード、１周を等間隔に分割するクロックマー
ク及び磁気ヘッドをトラッキング制御するためのウォブ
ルドマーク等（以下、サーボトラックという）が凸部と
なるように形成され、上記コード等を区分するためのス
ペース（以下、サーボピットという）が凹部となるよう
に形成されている。

【０００６】そして、これらのグレイコード、クロック
マーク及びウォブルドマークのうちの少なくとも１つ
は、磁気ヘッドの回動軌跡に沿って形成され、グレイコ
ード、クロックマーク又はウォブルドマークを再生して
得られる信号に対応して、磁気ヘッドによるデータ等の
記録再生の動作が制御される。また、磁気ヘッドは、グ
レイコード、クロックマーク又はウォブルドマークを再
生して得られる信号から、磁気ディスクの偏心に対応す
る変化量を計測し、その計測結果に対応して、磁気ヘッ
ドによるデータ等の記録再生の動作が制御される。

【０００７】このような構成の磁気ディスクを内蔵した
ハードディスク装置によれば、データトラックに対して
ガードバンドが物理的な凹部として形成されているの
で、ガードバンドからデータ等が再生されるおそれが少
なくなる。従って、クロストークを軽減するために、ガ
ードバンドの幅を広くする必要が無くなるので、トラッ
クピッチを狭くして記録容量を大きくすることが可能と
なる。

【０００８】さらに、グレイコード、クロックマーク又
はウォブルドマークを磁気ヘッドの回動軌跡に沿って凸
部により形成するようにしているため、例えば光技術等
を利用するなどして極めて正確な位置にこれらのコード
等を配置することが可能となり、トラックピッチを狭く
してもデータ等を正確に記録再生することが可能とな
る。また、磁気ディスクの偏心を計測し、これに対応し
てデータ等の記録再生の動作を制御しているので、筐体
内に磁気ディスクを組み込んだときに取り付け誤差に起
因した偏心が発生したとしても、磁気ヘッドをデータト
ラックに対して正確にアクセスさせることが可能とな
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した後者の磁気デ
ィスクによれば、データトラックに対してサーボトラッ
クを正確に配置することができる。従って、サーボ信号
ライト方式の前者の磁気ディスクに比べて容易に高密度
記録、特に高トラックピッチ密度の実現が可能である。
このような高密度記録の磁気ディスクに用いられる浮上
型のヘッドスライダは、スペイシング損失を抑圧するた
めに、極限までに小さくした浮上量、例えば５０ｎｍで
浮上させる必要がある。また、そのときの浮上変動量
も、出力変動の原因となるため小さくする必要がある。

【００１０】ところが、サーボゾーンとデータゾーンと
では、凸部と凹部の比率が異なっている。ピットの高さ
はテクスチャの高さと同等かそれ以上、また、ピットの
大きさも数μｍ程度であり、テクスチャと同等程度であ
るといえる。このように、サーボゾーンのパターン形状
とデータゾーンのパターン形状とが異なるため、ヘッド
スライダの浮上量がサーボゾーンとデータゾーンとで異
なることになる。従って、この浮上量の差異が浮上量の
変動を引き起こし、磁気ヘッドによるデータ等の記録再
生を安定に行うことができなくなるという問題があっ
た。

【００１１】この発明は、以上の点に鑑み、磁気ディス
クの表面上におけるヘッドスライダの浮上量の変動を抑
制することができる磁気ディスク及びその磁気ディスク
を備えた磁気ディスク装置を提供することを目的として
いる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よれば、浮上型のヘッドスライダに搭載されている磁気
ヘッドによりデータ等が記録再生される磁気ディスクで
あって、表面に形成された凹凸部によりデータ記録領域
と制御信号記録領域に放射状に区分されている磁気ディ
スクにおいて、前記データ記録領域の凹部の深さと前記
制御信号記録領域の凹部の深さとの比率を、０．２以上
４．７以下とすることにより達成される。

【００１３】上記構成によれば、ヘッドスライダの浮上
量に直接関係する凹部の深さをデータ記録領域と制御信
号記録領域とで所定の比率にしているので、ヘッドスラ
イダがデータゾーンからサーボゾーンへ、あるいはサー
ボゾーンからデータゾーンへ移動する際に、浮上量の変
動を抑制することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に述
べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。

【００１５】図１は、この発明の磁気ディスク装置の実
施形態であるハードディスク装置の構成例を示す斜視図
である。このハードディスク装置１は、アルミニウム合
金等により形成された筐体２の平面部の裏側にスピンド
ルモータ９が配設されていると共に、このスピンドルモ
ータ９によって角速度一定で回転駆動される磁気ディス
ク３が備えられている。さらに、この筐体２には、アー
ム４が垂直軸４ａの周りに揺動可能に取り付けられてい
る。このアーム４の一端には、ボイスコイル５が取り付
けられ、またこのアーム４の他端には、ヘッドスライダ
６が取り付けられている。筐体２上には、ボイスコイル
５を挟持するように、マグネット７ａ、７ｂが取り付け
られている。ボイスコイル５及びマグネット７ａ、７ｂ
により、ボイスコイルモータ７が形成されている。

【００１６】このような構成において、ボイスコイル５
に外部から電流が供給されると、アーム４は、マグネッ
ト７ａ、７ｂの磁界と、このボイスコイル５に流れる電
流とによって生ずる力に基づいて、垂直軸４ａの周りを
回動する。これにより、アーム４の他端に取り付けられ
たヘッドスライダ６は、図２にて矢印Ｘで示すように、
磁気ディスク３の実質的に半径方向に移動する。従っ
て、このヘッドスライダ６に搭載された磁気ヘッド８
（図３参照）は、磁気ディスク３に対してシーク動作
し、磁気ディスク３の所定のデータトラック等に対して
データ等の記録再生を行なう。

【００１７】ここで、ヘッドスライダ６は、図３に示す
ように、その下面の両側にエアベアリングサーフェイス
として作用するレール６ａ、６ｂが形成されていると共
に、このレール６ａ、６ｂの空気流入端側にはテーパ部
６ｃ、６ｄが形成されている。これにより、ヘッドスラ
イダ６が、回転する磁気ディスク３の表面に接近したと
き、磁気ディスク３の回転に伴ってレール６ａ、６ｂと
磁気ディスク３の表面との間に流入する空気流により浮
揚力を受ける。この浮揚力によって、ヘッドスライダ６
及び磁気ヘッド８は、図４に示すように、磁気ディスク
３の表面から微小間隔（浮上量）ｄをもって浮上走行す
るようになっている。

【００１８】図５は、図１に示すハードディスク装置の
制御部の構成例を示すブロック図である。この制御部１
０のクロック信号生成部１１は、磁気ヘッド８の再生ヘ
ッド８ｂにより再生された信号からクロック信号を生成
し、トラッキングサーボ部１２と再生部１３に出力す
る。トラッキングサーボ部１２は、クロック信号生成部
１１からのクロック信号を参照して、再生ヘッド８ｂか
らの信号によりトラッキングエラー信号を生成し、これ
に対応してアーム４を駆動する。これにより、記録ヘッ
ド８ａと再生ヘッド８ｂが、磁気ディスク３の所定の半
径位置にトラッキング制御される。記録部１４は、図示
しない回路から供給される記録信号を変調し、記録ヘッ
ド８ａを介して磁気ディスク３に記録する。再生部１３
は、再生ヘッド８ｂからの記録信号を復調し、上記回路
に出力する。トラッキングサーボ部１２は、トラッキン
グエラー信号をモニタし、磁気ディスク装置に大きなシ
ョック等が加わり、記録ヘッド８ａがデータトラックか
ら離脱したような場合において、記録部１４を制御して
記録動作を停止させる。

【００１９】図６は、この発明の磁気ディスクの実施形
態を示す平面図、図７（Ａ）は半径方向の断面構造図、
同図（Ｂ）は円周方向の断面構造図である。この磁気デ
ィスク３の合成樹脂、ガラス、アルミニウム等より成る
基板３１には、凹凸部で成るデータ記録領域（データゾ
ーン）と制御信号記録領域（サーボゾーン）とがそれぞ
れ放射状に形成され、その表面に磁性膜３２が形成され
ている。即ち、データゾーンには、同心円状であって、
データ等を記録するための（データトラックＤＴが凸部
となるように形成され、隣接するデータトラックＤＴを
区分するためのガードバンドＧＢが凹部となるように形
成されている。また、サーボゾーンには、データトラッ
クＤＴを特定するためのグレイコード、１周を等間隔に
分割するクロックマーク及び磁気ヘッドをトラッキング
制御するためのウォブルドマーク等のサーボトラックＳ
Ｔが凸部となるように形成され、上記コード等を区分す
るためのスペースであるサーボピットＳＰが凹部となる
ように形成されている。

【００２０】このような磁気ディスク３によれば、磁気
ヘッド８が内周側方向又は外周側方向に移動する場合の
移動軌跡に沿ってサーボゾーンとデータゾーンを形成す
るようにしているので、シーク動作時における等時間間
隔性を保持することができ、クロック生成のためのＰＬ
Ｌ回路のロック外れを抑制することができる。また、ア
ジマス損失を抑制することができる。

【００２１】図８は、図６に示す磁気ディスクのさらに
詳細を示す断面構造図である。基板３１の両面には、例
えば２００ｎｍの段差が形成されており、この基板３１
がガラスで構成されるとき、その厚さは０．６５ｍｍと
され、合成樹脂で構成されるとき、その厚さは１．２ｍ
ｍとされる。さらに、基板３１の両面には、磁性膜３２
が成膜されており、基板３１を合成樹脂で構成したとき
は、最初に基板３１上に例えばＳｉＯ２より成る粒子
（球状シリカ）を１μｍ当たり０．５個以上１００個以
下、好ましくは１０個程度の粒子密度とした粒子層３２
１が形成される。これは、基板３１をガラス、アルミニ
ウムで構成したときは剛性や耐久性をある程度確保する
ことが可能であるが、基板３１を合成樹脂で構成したと
きは必ずしも十分な剛性や耐久性を確保することができ
ないからである。また、基板３１を合成樹脂で構成した
ときは基板３１表面の凹凸が粗いため、磁気ヘッド８を
磁性膜３２に接触しない範囲で近接配置することが困難
となるからである。

【００２２】球状シリカの粒子層３２１の形成方法とし
ては、ディッピング法が用いられる。このときの粒子の
平均径は５０ｎｍ以下、好ましくは８ｎｍ〜１０ｎｍと
する。平均径を８ｎｍとすると、粒子径分布は標準偏差
で４．３ｎｍとなる。粒子密度は濃度と引き上げ速度で
決定されるため、これを管理することにより凹凸の制御
が可能となる。例えば、球状シリカをイソプロピルアル
コールに濃度０．０１重量％となるように分散し、これ
を引き上げ速度１２５ｍｍ／分で基板の表面に塗布す
る。この粒子層３２１の上には、約８０ｎｍの厚さのク
ロム層３２２が形成される。このクロム層３２２は、交
換結合膜として機能し、磁気特性を改善する効果があ
り、特に保磁力を高めることができる。さらに、このク
ロム層３２２の上には、約４０ｎｍの厚さのコバルト白
金層３２３が形成される。このコバルト白金層３２３の
上には、約１０ｎｍの厚さのＳｉＯ２から成る保護膜３
２４がスピンコートあるいは塗布により形成される。そ
して、この保護膜３２４の上には、潤滑剤３２５が塗布
される。

【００２３】このような磁気ディスク３は、その１周が
６０セクタに区分され、各セクタは１４セグメントによ
り構成されている。従って、１周は８４０セグメントと
なる。各セグメントはサーボゾーンとデータゾーンとに
区分される。サーボゾーンには、図９に示すように、グ
レイコードＧＣ、クロックマークＣＭ及びウォブルドマ
ークＷＭが形成される。また、各セクタの先頭セグメン
トには、さらにユニークパターンＵＰが付加されてい
る。但し、６０セクタのうちの１つのセクタにおいて
は、ユニークパターンＵＰに代えてＰＧとしての機能を
有するホームインデックスが記録される。

【００２４】クロックマークＣＭのトラック方向の幅を
１とするとき、グレーコードＧＣの幅は２０、ユニーク
パターンＵＰの幅は１６とされる。グレーコードＧＣ
は、データトラックＤＴを特定する絶対アドレス（デー
タトラック番号）を表すコードである。クロックマーク
ＣＭは、記録再生の基準となるクロックを生成するため
のマークであり、再生ヘッド８ｂは、このクロックマー
クＣＭを再生したとき、そのエッジに対応してタイミン
グ信号を出力する。クロックマークＣＭは、図９に示す
ように、磁気ディスク３の半径方向に放射状に連続して
形成されている。

【００２５】ウォブルドマークＷＭは、データトラック
ＤＴの中心線Ｌ１を挟んで内周側と外周側にずれるよう
に配置されると共に、トラック方向にも所定の距離だけ
離間して形成されている。再生ヘッド８ｂが、ウォブル
ドマークＷＭを再生するとき、そのエッジに対応して位
置パルスを出力する。この位置パルスのレベルが等しく
なるようにトラッキングサーボを掛けることにより、再
生ヘッド８ｂをデータトラックＤＴの中心線Ｌ１上に配
置することができる。

【００２６】データゾーンの先頭には、ＩＤ記録領域Ｉ
Ｚが形成され、本来記録再生されるデータは、このＩＤ
記録領域ＩＺに続くデータ記録領域ＤＺに記録される。
ＩＤ記録領域ＩＺは、セクタ番号記録領域ＳＺとトラッ
ク番号記録領域ＴＺとに区分されている。このうち、少
なくともセクタ番号記録領域ＳＺは、クロックマークＣ
Ｍと同様に、磁気ディスク３の半径方向に放射状に連続
して形成されている。セクタ番号記録領域ＳＺには、セ
クタを特定する８ビットのセクタ番号が記録され、トラ
ック番号記録領域ＴＺには、データトラックＤＴを特定
する１６ビットのトラック番号が２個記録される。この
４０ビットのＩＤデータは、ＰＲ（パーシャルレスポン
ス）（−１、０、１）変調されてＩＤ記録領域ＩＺに記
録される。再生ヘッド８ｂは、このＩＤ記録領域ＩＺに
記録されているＩＤデータを再生することによりパルス
列を出力する。

【００２７】また、トラック番号記録領域ＴＺは、再生
動作用トラック番号記録領域ＴＺａと記録動作用トラッ
ク番号記録領域ＴＺｂとに区分されている。再生動作用
トラック番号記録領域ＴＺａは、その幅方向の中心がデ
ータトラックＤＴの中心線Ｌ１上に位置するように形成
されるが、記録動作用トラック番号記録領域ＴＺｂは、
その中心線Ｌ２がデータトラックＤＴの中心線Ｌ１と距
離ｄだけデータトラックＤＴと垂直な方向（磁気ディス
ク３の半径方向）に離れた位置になるように形成され
る。この距離ｄは、内周側にいくほど小さい値とされ、
外周側にいくほど大きい値とされる。そして、この再生
動作用トラック番号記録領域ＴＺａと記録動作用トラッ
ク番号記録領域ＴＺｂには、同一のトラック番号が記録
される。

【００２８】また、データトラックＤＴの中心線Ｌ１に
対して、再生ヘッド８ｂを位置決めするためのウォブル
ドマークＷＭと、記録動作用トラック番号記録領域ＴＺ
ｂの中心線Ｌ２を再生ヘッド８ｂでトレースする場合の
位置決めのためのウォブルドマークＷＭがサーボゾーン
に形成されている。従って、再生モード時においては、
ウォブルドマークＷＭを基準にして再生ヘッド８ｂをト
ラッキング制御することにより、再生ヘッド８ｂをデー
タトラックＤＴの中心線Ｌ１に沿って走査させることが
できる。これに対して、記録モード時においては、ウォ
ブルドマークＷＭを再生ヘッド８ｂで再生して得られる
トラッキングエラー信号に対応してトラッキング制御す
ることにより、再生ヘッド８ｂを記録動作用トラック番
号記録領域ＴＺｂの中心線Ｌ２に沿って走査させること
ができる。このとき、記録ヘッド８ａはデータトラック
ＤＴの中心線Ｌ１に沿って走行する。このように、セク
タ番号又はトラック番号を記録する領域を予め形成し、
そこにセクタ番号又はトラック番号を記録するようにし
たので、再生ヘッド８ｂの位置決め状態にかかわらず、
セクタ番号又はトラック番号を確実に再生することがで
きる。

【００２９】上述した磁気ディスク３は、光技術を利用
して製造することができ、その製造方法を図１０及び図
１１で説明する。先ず、ガラス原盤４１の表面に例えば
フォトレジスト４２をコーティングする。このフォトレ
ジスト４２がコーティングされたガラス原盤４１をター
ンテーブル４３上に載置して回転させ、例えば凹部を形
成するフォトレジスト４２の部分にのみレーザ光４４を
照射してパターンカッティングする。レーザ光４４を照
射した後、フォトレジスト４２を現像してフォトレジス
ト４２の露光部分を除去する。フォトレジスト４２の露
光部分が除去されたガラス原盤４１の表面にニッケル４
５をメッキする。そして、このニッケル４５をガラス原
盤４１から剥がしてスタンパ４６とする。

【００３０】次に、スタンパ４６を用いて基板３１を成
形する。そして、基板３１の表面に磁性膜３２をスパッ
タリング等により成膜して磁気ディスク３とする。そし
て、この磁気ディスク３を以下の方法により着磁する。
磁気ディスク３を着磁装置４８にセットし、図１２の矢
印ａで示す方向に回転走行させる。そして、図１２
（Ａ）に示すように、着磁用磁気ヘッド４９に第１の直
流電流を印加しながら、着磁用磁気ヘッド４９を磁気デ
ィスク３上の半径方向にトラックピッチで移動させ、磁
気ディスク３の凸部と凹部の磁性膜３２を全て同一方向
に一旦磁化する。その後、図１２（Ｂ）に示すように、
第１の直流電流とは逆極性で、電流値が第１の直流電流
に比べ小さい第２の直流電流を着磁用磁気ヘッド４９に
印加しながら、着磁用磁気ヘッド４９を磁気ディスク３
上の半径方向にトラックピッチで移動させ、磁気ディス
ク３の凸部の磁性膜３２のみを逆向きに磁化し、位置決
め信号（ウォブルドマーク、クロックマーク等）の書き
込みを行う。このように、１つの着磁用磁気ヘッド４９
によって位置決め信号を書き込むことができることか
ら、着磁用磁気ヘッド４９の交換作業を省略することが
でき、磁気ディスク３の生産性の向上を図ることができ
る。

【００３１】以上説明したような構成の磁気ディスク３
を備えた磁気ディスク装置１において、ヘッドスライダ
６の浮上量を設計する場合には、ヘッドスライダ６を磁
気ディスク装置１に組み込む際の種々の機械精度による
ヘッドスライダ６の浮上量のばらつきを考慮する必要が
ある。例えば、ヘッドスライダ６の浮上量を５０ｎｍと
する場合、以下に示すような、各項目に対するヘッドス
ライダ６の浮上変動量の許容値が一般的に規定されてい
る。即ち、ヘッドスライダ６の加工精度のばらつきに対
しては±１０％、ヘッドスライダ６の荷重のばらつきに
対しては±２０％、Ｚ−ｈｅｉｇｈｔのばらつきに対し
ては±１０％、基板３１のうねりに対しては±１０％、
基板３１のそりに対しては±１０％、シーク時は±１０
％、気圧変動に対しては±１０％、サーボゾーンに対し
ては±１０％、マージンに対しては−５％、グライドハ
イトに対しては３５ｎｍである。

【００３２】ところで、上記各項目のうちヘッドスライ
ダ６の荷重は浮上変動量に対して敏感であるため、その
許容値は他のものに比べて大きく規定されている。とこ
ろが、近年、ヘッドスライダ６に荷重を与えるサスペン
ションの加工技術が向上したため、ヘッドスライダ６の
荷重のばらつきに対するヘッドスライダ６の浮上変動量
の許容値が±１０％に修正されてきている。そして、こ
の修正により、サーボゾーンに対するヘッドスライダ６
の浮上変動量の許容値も±２０％に修正可能である。従
って、ヘッドスライダ６の浮上量を５０ｎｍとする場合
には、サーボゾーンに対するヘッドスライダ６の浮上変
動量を２０ｎｍ ｐ−ｐ、望ましくは１０ｎｍ ｐ−ｐ
とすれば良いことになる。

【００３３】ここで、ヘッドスライダ６の進行方向に対
して平行な凸部と凹部の比率及び凹部の深さと、ヘッド
スライダ６の進行方向に対して垂直な凸部と凹部の比率
及び凹部の深さが等しい場合は、平行な凹凸部を設けた
面上でのヘッドスライダ６の浮上量は、垂直な凹凸部を
設けた面上でのヘッドスライダ６の浮上量と比べて大き
くなる。さらに、ヘッドスライダ６の進行方向に対して
平行な凹凸部と垂直な凹凸部を混合して設けた面上での
ヘッドスライダ６の浮上量は、平行な凹凸部を設けた面
上でのヘッドスライダ６の浮上量と垂直な凹凸部を設け
た面上でのヘッドスライダ６の浮上量の間の値となる。
また、平行な凹部及び垂直な凹部の深さが深くなればな
るほど、ヘッドスライダ６の浮上量は小さくなる。（”
Ａｖｅｒａｇｅｄ Ｒｅｙｎｏｌｄｅ Ｅｑｕａｔｉｏ
ｎ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｔｏ Ｇａｓ Ｌｕｂｒｉｃａ
ｔｉｏｎ Ｐｏｓｓｅｓｓｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｒ
ｏｕｇｈｎｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｌｉｐ Ｆｌｏｗ
Ｒｅｇｉｍｅ：Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ Ｍｅｔｈｏ
ｄ ａｎｄ Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ Ｅｘｐｅｒｉ
ｍｅｎｔｓ”ＡＳＭＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｒｉ
ｂｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．１１１，１９８９，ｐｐ．４９
５−５０３，Ｍｉｔｓｕｙａ ｅｔｃ．参照）。

【００３４】上述した磁気ディスク３のデータゾーンの
データトラックＤＴとガードバンドＧＢは、ヘッドスラ
イダ６の進行方向に対して平行な凹凸部と同様のもので
あるが、サーボゾーンのサーボトラックＳＴとサーボピ
ットＳＰは、ヘッドスライダ６の進行方向に対して平行
な凹凸部と垂直な凹凸部が混合されたものである。従っ
て、データゾーンのデータトラックＤＴとガードバンド
ＧＢの比率、即ち凸部と凹部の比率及びガードバンドＧ
Ｂの深さ、即ち凹部の深さと、サーボゾーンのサーボト
ラックＳＴとサーボピットＳＰの比率、即ち凸部と凹部
の比率及びサーボピットＳＰの深さ、即ち凹部の深さが
等しい場合は、データゾーン上でのヘッドスライダ６の
浮上量は、サーボゾーン上でのヘッドスライダ６の浮上
量と比べて大きくなる。

【００３５】そこで、データゾーンの凹部の深さに対し
てサーボゾーンの凹部の深さを浅くすることにより、デ
ータゾーン上でのヘッドスライダ６の浮上量と、サーボ
ゾーン上でのヘッドスライダ６の浮上量とを等しくする
ことが可能である。また、データゾーンの凹部の深さと
サーボゾーンの凹部の深さが同一であっても、サーボゾ
ーンの凹部の深さを見かけ上浅くするために、サーボゾ
ーンの凸部と凹部の比率をデータゾーンの凸部と凹部の
比率に比べて大きくする。これによっても、データゾー
ン上でのヘッドスライダ６の浮上量と、サーボゾーン上
でのヘッドスライダ６の浮上量とを等しくすることが可
能である。尚、ここでのデータゾーンのデータトラック
ＤＴとガードバンドＧＢの比率、即ち凸部と凹部の比率
は、ヘッドスライダ６のレール幅における凸部の面積と
ヘッドスライダ６のレール幅における凹部の面積との比
率に等しい。また、サーボゾーンのサーボトラックＳＴ
とサーボピットＳＰの比率、即ち凸部と凹部の比率も、
ヘッドスライダ６のレール幅における凸部の面積とヘッ
ドスライダ６のレール幅における凹部の面積との比率に
等しい。

【００３６】さらに、サーボゾーンの凸部と凹部の比率
をデータゾーンの凸部と凹部の比率に近づける。即ち、
サーボゾーン内にヘッドスライダ６の進行方向に対して
平行な凹部をできるだけ多く設けることにより、サーボ
ゾーン上でのヘッドスライダ６の浮上量を、データゾー
ン上でのヘッドスライダ６の浮上量に近づけて、ヘッド
スライダ６がサーボゾーンを通過する際の浮上量の変動
を抑制することが可能である。但し、サーボゾーン内に
ヘッドスライダ６の進行方向に対して平行な凹部を設け
るにあたり、凹部からはサーボ信号が再生されないこと
を考慮すると、サーボ信号処理回路に依存するものの、
一般的にはトラック幅との比率からサーボ能力は著しく
低下する。従って、サーボゾーン内に設けるヘッドスラ
イダ６の進行方向に対して平行な凹部の幅とトラック幅
との比率に注意する必要がある。

【００３７】先ず、ヘッドスライダ６の浮上変動量と、
データゾーンの凹部の深さとサーボゾーンの凹部の深さ
の比率との関係について調べた。ここで、第１の測定用
のディスクは、ガラス製であって、実際の磁気ディスク
３と同様にデータゾーンとサーボゾーンが設けられてい
る。このガラスディスクに対するデータゾーンとサーボ
ゾーンのパターンは、実際の磁気ディスク３と同様の方
法で形成した。先ず、ガラスディスク表面にレジストを
塗布し、このレジスト上にカッティングデータを基にデ
ータゾーンとサーボゾーンのパターンを露光する。そし
て、この露光後、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）により１回目の現像をしてデータゾーンとサーボゾ
ーンのパターンを形成する。次に、予め作製しておいた
データゾーンのみがカッティングされているマスクを用
いて２回目の現像をしてデータゾーンの凹部の深さをサ
ーボゾーンの凹部の深さより深く形成する。

【００３８】データゾーンはガラスディスクの円周方向
に７つの領域にサーボゾーンを挟んで分割されており、
各領域ではデータゾーンのガードバンドＧＢの深さ、即
ち凹部の深さが以下のように異なっている。また、デー
タゾーンのトラックピッチは４．８μｍ、トラック幅は
３．２μｍであり、データトラックＤＴとガードバンド
ＧＢの比率、即ち凸部と凹部の比率ＬＧＲ（Ｌａｎｄ−
Ｇｒｏｏｖｅ Ｒａｔｉｏ）は２．０である。 領域Ｎｏ． 凹部の深さ １ １００ｎｍ ２ ２００ｎｍ ３ ２６７ｎｍ ４ ３３３ｎｍ ５ ４００ｎｍ ６ ６００ｎｍ ７ ７３４ｎｍ

【００３９】サーボゾーンは、実際のサーボゾーンのよ
うに内周から外周に向かって直線状に形成されているの
ではなく、ヘッドスライダ６のシーク軌跡に沿った曲線
状に６４本形成されている。そして、サーボゾーンのサ
ーボピットＳＰの深さ、即ち凹部の深さは２００ｎｍで
あり、サーボトラックＳＴとサーボピットＳＰの比率、
即ち凸部と凹部の比率ＬＧＲは２．０である。

【００４０】また、ヘッドスライダは一般的な２本レー
ルのテーパフラットの５０％ナノスライダであり、スラ
イダ長は２．０ｍｍ、スライダ幅は１．６ｍｍ、レール
幅は２００μｍ、荷重は３．５ｇｆである。このような
ヘッドスライダを磁気ディスクの半径３０．２ｍｍに位
置させ、磁気ディスクを４０００ｒｐｍで回転させたと
きのヘッドスライダと磁気ディスクの相対速度は７．０
ｍ／ｓとなり、ヘッドスライダの浮上量は約５０ｎｍ程
度となる。

【００４１】図１３は、ヘッドスライダ６の浮上変動量
と、データゾーンの凹部の深さとサーボゾーンの凹部の
深さの比率との関係を示す図である。基準となる参照光
をガラスディスク表面（半径方向の幅０．４ｍｍ、半径
位置２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍに設けたフラットな
領域）に照射し、測定光をヘッドスライダ６の後端部に
照射して差動を取るレーザバイブロメータを用いて測定
しており、同図からも明らかなように、データゾーンの
凹部の深さが深くなるとヘッドスライダ６の浮上変動量
は一旦小さくなるが、一定値を境に、データゾーンの凹
部の深さが深くなり過ぎるとヘッドスライダ６の浮上変
動量は大きくなる。上述したように、サーボゾーンによ
る浮上変動量は、ヘッドスライダ６の浮上量が５０ｎｍ
の場合、２０ｎｍ ｐ−ｐ、望ましくは１０ｎｍ ｐ−
ｐであれば良いので、データゾーンの凹部の深さ／サー
ボゾーンの凹部の深さの値を０．２以上４．７以下、望
ましくは０．８以上３．０以下とすれば良い。

【００４２】次に、ヘッドスライダ６の浮上変動量と、
データゾーンの凸部と凹部の比率とサーボゾーンの凸部
と凹部の比率との関係について調べた。第２の測定用の
ディスクは、ガラス製であって、ディスクの全周面には
データゾーンとサーボゾーンが設けられている。このガ
ラスディスクに対するデータゾーンとサーボゾーンのパ
ターンは、実際の磁気ディスク３と同様の方法で形成し
た。

【００４３】データゾーンはガラスディスクの円周方向
に７つの領域にサーボゾーンを挟んで分割されており、
各領域ではデータトラックＤＴとガードバンドＧＢの比
率、即ちヘッドスライダ６のレール幅における凸部の面
積とヘッドスライダ６のレール幅における凹部の面積と
の比率が以下のように異なっている。データゾーンのガ
ードバンドＧＢの深さ、即ち凹部の深さは２００ｎｍで
ある。 領域Ｎｏ． 凸部の面積と凹部の面積との比率 １ ０．５ ２ ２．０ ３ ３．０ ４ ４．０ ５ ５．０ ６ ８．０ ７ １０．０

【００４４】サーボゾーンは、実際のサーボゾーンのよ
うに内周から外周に向かって直線状に形成されているの
ではなく、ヘッドスライダ６のシーク軌跡に沿った曲線
状に形成されている。そして、サーボゾーンのサーボピ
ットＳＰの深さ、即ち凹部の深さは２００ｎｍであり、
サーボトラックＳＴとサーボピットＳＰの比率、即ちヘ
ッドスライダ６のレール幅における凸部の面積とヘッド
スライダ６のレール幅における凹部の面積との比率は
２．０である。また、ヘッドスライダ６は一般的な２本
レールのテーパフラットの５０％ナノスライダであり、
スライダ長は２．０ｍｍ、スライダ幅は１．６ｍｍ、レ
ール幅は２００μｍ、荷重は３．５ｇｆである。このよ
うなヘッドスライダ６をガラスディスクの半径３０．２
ｍｍに位置させ、ガラスディスクを４０００ｒｐｍで回
転させたときのヘッドスライダ６とガラスディスクの相
対速度は７ｍ／ｓとなり、ヘッドスライダ６の浮上量は
約５０ｎｍ程度となる。

【００４５】図１４は、ヘッドスライダ６の浮上変動量
と、データゾーンのデータトラックＤＴとガードバンド
ＧＢの比率、即ちヘッドスライダ６のレール幅における
凸部の面積とヘッドスライダ６のレール幅における凹部
の面積との比率を、サーボゾーンのサーボトラックＳＴ
とサーボピットＳＰの比率、即ちヘッドスライダ６のレ
ール幅における凸部の面積とヘッドスライダ６のレール
幅における凹部の面積との比率で除算した値との関係を
示す図である。レーザバイブロメータを用いて測定して
おり、同図からも明らかなように、上記除算値が大きく
なるとヘッドスライダ６の浮上変動量は一旦小さくなる
が、一定値を境に、上記除算値が大きくなり過ぎるとヘ
ッドスライダ６の浮上変動量は大きくなる。上述したよ
うに、サーボゾーンによる浮上変動量は、ヘッドスライ
ダ６の浮上量が５０ｎｍの場合、２０ｎｍ ｐ−ｐ、望
ましくは１０ｎｍ ｐ−ｐであれば良いので、上記除算
値を６．７以下、望ましくは１．０以上４．０以下とす
れば良い。

【００４６】最後に、サーボゾーン内にヘッドスライダ
６の進行方向に対して平行な凹部をさらに設けたときの
ヘッドスライダ６の浮上変動量について調べた。第３の
測定用のディスクは、ガラス製であって、ディスクの全
周面にはデータゾーンとサーボゾーンが設けられてい
る。このガラスディスクに対するデータゾーンとサーボ
ゾーンのパターンは、実際の磁気ディスク３と同様の方
法で形成した。

【００４７】データゾーンのトラックピッチは４．８μ
ｍ、トラック幅は３．２μｍであり、ガードバンドＧＢ
の深さ、即ち凹部の深さは２００ｎｍである。サーボゾ
ーンは、ガラスディスク上に６４本／周形成されてお
り、図１５に示す４つの領域に設けられているヘッドス
ライダ６の進行方向に対して平行な凹部（黒部が凸部、
白部が凹部）が以下のように異なっている。サーボゾー
ンは、実際のサーボゾーンのように内周から外周に向か
って直線状に形成されているのではなく、ヘッドスライ
ダ６のシーク軌跡に沿った曲線状に形成されている。そ
して、サーボゾーンのサーボピットＳＰの深さ、即ち凹
部の深さは２００ｎｍである。 領域Ｎｏ． 凹部の間隔 凹部の幅 １ − − ２ １トラックピッチ ０．４μｍ ３ １／２トラックピッチ ０．８μｍ ４ １トラックピッチ ０．８μｍ

【００４８】また、ヘッドスライダ６は一般的な２本レ
ールのテーパフラットの５０％ナノスライダであり、ス
ライダ長は２．０ｍｍ、スライダ幅は１．６ｍｍ、レー
ル幅は２００μｍ、荷重は３．５ｇｆである。このよう
なヘッドスライダ６をガラスディスクの半径２９．３ｍ
ｍに位置させ、ガラスディスクを４０００ｒｐｍで回転
させたときのヘッドスライダ６とガラスディスクの相対
速度は７ｍ／ｓとなり、ヘッドスライダ６の浮上量は約
５０ｎｍ程度となる。

【００４９】図１６は、ヘッドスライダ６の浮上変動量
と、ヘッドスライダ６の進行方向に対して平行な凹部の
幅とトラック幅との比率との関係を示す図である。レー
ザバイブロメータを用いて測定しており、同図からも明
らかなように、凹部の幅とトラックの幅との比率が大き
くなるとヘッドスライダの浮上変動量は小さくなる。上
述したように、サーボゾーンによる浮上変動量は、ヘッ
ドスライダ６の浮上量が５０ｎｍの場合、２０ｎｍ ｐ
−ｐ、望ましくは１０ｎｍ ｐ−ｐであれば良いので、
凹部の幅とトラック幅との比率を０．０５以上、望まし
くは０．２７以上とすれば良い。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
磁気ディスク上における磁気ヘッドの浮上量の変動を抑
制することができるので、磁気ヘッドによるデータ等の
記録再生を安定に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の磁気ディスク装置の実施形態である
ハードディスク装置の構成例を示す斜視図。

【図２】図１に示すハードディスク装置のヘッドスライ
ダの動作例を示す斜視図。

【図３】図１に示すハードディスク装置のヘッドスライ
ダの詳細例を示す斜視図。

【図４】図１に示すハードディスク装置のヘッドスライ
ダの動作例を示す側面図。

【図５】図１に示すハードディスク装置の制御部の構成
例を示すブロック図。

【図６】この発明の磁気ディスクの実施形態を示す平面
図。

【図７】図６に示す磁気ディスクの半径方向の断面構造
図及び円周方向の断面構造図。

【図８】図６に示す磁気ディスクのさらに詳細を示す断
面構造図。

【図９】図６に示す磁気ディスクの表面の詳細を示す平
面図。

【図１０】図６に示す磁気ディスクの製造方法を説明す
るための第１の図。

【図１１】図６に示す磁気ディスクの製造方法を説明す
るための第２の図。

【図１２】図６に示す磁気ディスクの製造方法を説明す
るための第３の図。

【図１３】図１のハードディスク装置のヘッドスライダ
の浮上変動量と、データゾーンの凹部の深さとサーボゾ
ーンの凹部の深さとの比率との関係を示す図。

【図１４】図１のハードディスク装置のヘッドスライダ
の浮上変動量と、データゾーンのデータトラックＤＴと
ガードバンドＧＢの比率を、サーボゾーンのサーボトラ
ックＳＴとサーボピットＳＰの比率で除算した値との関
係を示す図。

【図１５】ガラスディスクの複数の領域毎のサーボゾー
ンに設けられる凹凸部を示す図。

【図１６】図１のハードディスク装置のヘッドスライダ
の浮上変動量と、ヘッドスライダの進行方向に対して平
行な凹部の幅とトラック幅との比率との関係を示す図。

【符号の説明】

１・・・ハードディスク装置、２・・・筐体、３・・・
磁気ディスク、４・・・アーム、４ａ・・・垂直軸、５
・・・ボイスコイル、６・・・ヘッドスライダ、６ａ・
・・レール、６ｂ・・・レール、６ｃ・・・テーパ部、
６ｄ・・・テーパ部、７・・・ボイスコイルモータ、７
ａ・・・マグネット、７ｂ・・・マグネット、８・・・
磁気ヘッド、９・・・モータ、１０・・・制御部、１１
・・・クロック信号生成部、１２・・・トラッキングサ
ーボ部、１３・・・再生部、１４・・・記録部、３１・
・・基板、３２・・・磁性膜、４１・・・ガラス原盤、
４２・・・フォトレジスト、４３・・・ターンテーブ
ル、４４・・・レーザ光、４５・・・ニッケル、４６・
・・スタンパ、４７・・・着磁装置、４８・・・着磁用
磁気ヘッド

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浮上型のヘッドスライダに搭載されてい
   る磁気ヘッドによりデータ等が記録再生される磁気ディ
   スクであって、表面に形成された凹凸部によりデータ記
   録領域と制御信号記録領域に放射状に区分されている磁
   気ディスクにおいて、 前記データ記録領域の凹部の深さと前記制御信号記録領
   域の凹部の深さとの比率を、０．２以上４．７以下とし
   たことを特徴とする磁気ディスク。
2. 【請求項２】 前記データ記録領域の凹部の深さと前記
   制御信号記録領域の凹部の深さとの比率を、０．８以上
   ３．０以下とした請求項１に記載の磁気ディスク。
3. 【請求項３】 表面に形成された凹凸部によりデータ記
   録領域と制御信号記録領域に放射状に区分されている磁
   気ディスクと、 前記磁気ディスクの表面上で浮上して前記磁気ディスク
   の半径方向へ移動するヘッドスライダと、 前記ヘッドスライダに搭載され、前記磁気ディスクに対
   してデータ等を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気
   ディスク装置において、 前記データ記録領域の凹部の深さと前記制御信号記録領
   域の凹部の深さとの比率を、０．２以上４．７以下とし
   たことを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記データ記録領域の凹部の深さと前記
   制御信号記録領域の凹部の深さとの比率を、０．８以上
   ３．０以下とした請求項３に記載の磁気ディスク装置。
5. 【請求項５】 浮上型のヘッドスライダに搭載されてい
   る磁気ヘッドによりデータ等が記録再生される磁気ディ
   スクであって、表面に形成された凹凸部によりデータ記
   録領域と制御信号記録領域に放射状に区分されている磁
   気ディスクにおいて、 前記データ記録領域の凹凸部の比率と前記制御信号記録
   領域の凹凸部の比率ととの除算値を、６．７以下とした
   ことを特徴とする磁気ディスク。
6. 【請求項６】 前記データ記録領域の凹凸部の比率と前
   記制御信号記録領域の凹凸部の比率ととの除算値を、
   １．０以上４．０以下とした請求項５に記載の磁気ディ
   スク。
7. 【請求項７】 表面に形成された凹凸部によりデータ記
   録領域と制御信号記録領域に放射状に区分されている磁
   気ディスクと、 前記磁気ディスクの表面上で浮上して前記磁気ディスク
   の半径方向へ移動するヘッドスライダと、 前記ヘッドスライダに搭載され、前記磁気ディスクに対
   してデータ等を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気
   ディスク装置において、 前記データ記録領域の凹凸部の比率と前記制御信号記録
   領域の凹凸部の比率ととの除算値を、６．７以下とした
   ことを特徴とする磁気ディスク装置。
8. 【請求項８】 前記データ記録領域の凹凸部の比率と前
   記制御信号記録領域の凹凸部の比率ととの除算値を、
   １．０以上４．０以下とした請求項７に記載の磁気ディ
   スク装置。
9. 【請求項９】 浮上型のヘッドスライダに搭載されてい
   る磁気ヘッドによりデータ等が記録再生される磁気ディ
   スクであって、表面に形成された凹凸部によりデータ記
   録領域と制御信号記録領域に放射状に区分されている磁
   気ディスクにおいて、 前記ヘッドスライダの進行方向に平行な凹部を、前記制
   御信号記録領域に設けたことを特徴とする磁気ディス
   ク。
10. 【請求項１０】 前記ヘッドスライダの進行方向に平行
    な凹部の幅とトラック幅との比率を、０．０５以上とし
    た請求項９に記載の磁気ディスク。
11. 【請求項１１】 前記ヘッドスライダの進行方向に平行
    な凹部の幅とトラック幅との比率を、０．２７以上とし
    た請求項９に記載の磁気ディスク。
12. 【請求項１２】 表面に形成された凹凸部によりデータ
    記録領域と制御信号記録領域に放射状に区分されている
    磁気ディスクと、 前記磁気ディスクの表面上で浮上して前記磁気ディスク
    の半径方向へ移動するヘッドスライダと、 前記ヘッドスライダに搭載され、前記磁気ディスクに対
    してデータ等を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気
    ディスク装置において、 前記ヘッドスライダの進行方向に平行な凹部を、前記制
    御信号記録領域に設けたことを特徴とする磁気ディスク
    装置。
13. 【請求項１３】 前記ヘッドスライダの進行方向に平行
    な凹部の幅とトラック幅との比率を、０．０５以上とし
    た請求項１２に記載の磁気ディスク装置。
14. 【請求項１４】 前記ヘッドスライダの進行方向に平行
    な凹部の幅とトラック幅との比率を、０．２７以上とし
    た請求項１２に記載の磁気ディスク装置。