JPH0935407A

JPH0935407A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH0935407A
Application number: JP7183830A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Aida; 倫佳合田; Fuminobu Maruyama; 文信丸山; Masayuki Suzuki; 正之鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-07
Also published as: US5796539A; EP0755050A1; CN1147124A

Abstract

(57)【要約】【目的】規則性のある突起を具する媒体を用いた磁気デ
ィスク装置の低浮上、高信頼性を図る。【構成】突起間隔に規則性のある媒体３と特定共振周波
数を持つ磁気ヘッド２と媒体とヘッドに相対速度を発生
させる回転部１と磁気ヘッドの位置を移動させるアクチ
ュエ−タ４とアクチュエ−タと回転部を制御するコント
ロ−ル部によって構成される磁気ディスク装置におい
て、前記磁気ヘッドが媒体の突起によって引き起こされ
る共振を与えないように式（数３）で表される関係にお
いてコントロ−ル部が制御を行なう。【効果】ヘッド浮上安定性が可能となり、低浮上で高信
頼性の磁気ディスク装置を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報記録用磁気ディス
ク装置に係り、特に信頼性に良好で、優れた高記録密度
記録特性を具備する磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の磁気ディスク装置は、高記録密度
化を進めていく上で磁気ヘッドの浮上量が年々低下して
おり、また、磁気ヘッドが形成されるスライダの小型化
も年々進められている。例えば磁気ヘッドのスライダの
サイズは、従来型のスライダから７０％スライダ、５０
％スライダ、さらにはより小さなスライダへと移行して
きている。

【０００３】しかしこのような磁気ディスク装置は、磁
気ヘッドの浮上中に、高速に回転する磁気ディスクへ接
触する可能性が高まり、特に、浮上時の磁気ヘッドの振
動により、磁気ディスクに損傷を与える恐れがある。特
開平７―６５５６６号公報には、支持部材までも含めた
磁気ヘッドの固有振動数と磁気ディスク装置に装着した
ときの磁気ディスクの固有振動数とを一致させないよう
にする点が記載されている。具体的には、磁気ヘッドス
ライダのコアの質量やサスペンション材質等、磁気ディ
スクでは基板の材質などを適正化するとよい旨記載され
ている。

【０００４】一方、このような高記録密度及び高信頼性
を求められた磁気ディスク装置に適用される磁気ディス
ク媒体として、従来からＡｌ（アルミ）基板にテクスチ
ャ処理を施した媒体を用いることが知られている。ま
た、さらなる高記録密度に対応し、高信頼性を得るため
に、特に低浮上、耐衝撃性の観点からガラス基板を採用
する磁気デイスク装置も知られている。

【０００５】この様な磁気ディスクの基板上にテクスチ
ャと呼ばれる同心円もしくはクロスした溝を形成する従
来の方法に代って、特開平６−１１１２９３号公報に示
されているようにエッチングによって基板上に突起を形
成する方法や、特開平６−１１１２９４号公報に示され
ているようにフォトリソ加工によって突起状のパターン
を規定し、磁気ヘッドとの吸着特性や摺動耐久性を改善
させ磁気ヘッドの低浮上化をもたらす技術がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記のエッチングやフ
ォトリソ加工を用いた媒体を搭載した磁気ディスク装置
のうち、媒体表面の突起に規則性を持つ円板を用いて検
討を行なった結果、磁気ヘッドの持つ共振周波数と円板
の回転数および磁気ヘッドの浮上位置に一定の関係が発
生したときに、磁気ヘッドが共振を始め安定な浮上がで
きないことがわかった。

【０００７】磁気ヘッドにＡＥセンサもしくはピエゾ素
子を貼って磁気ヘッドの感ずる振動を測定したところ、
等間隔の突起を形成した媒体で測定を行なった時に媒体
一周上に４か所のヘッドのうなりが観察された。また、
媒体とヘッドの相対速度を増加させた場合にうなりの発
生する相対速度の整数倍の相対速度にて、うなりが発生
した。

【０００８】この現象は、媒体表面にある規則的な突起
間隔ｌとスライダの大きさ、材料から決まるスライダの
共振周波数ｆと相対速度ｖの関係で次式のように表され
る。

【０００９】

【数２】

【００１０】したがって、規則性のある突起を備えてあ
る媒体上で低浮上でヘッドが浮上する時、ヘッドに不安
定な振動が発生し、ヘッドと媒体が相対速度を持ったま
ま接触し、保護膜および磁性膜を破壊する可能性があ
る。また、少なくとも媒体上の一部で本関係が成り立て
ば、その位置でヘッドに振動が起こり保護膜および磁性
膜を破壊することがある。

【００１１】特開平６−１１１２９３号公報や特開平６
−１１１２９４号公報には、磁気ディスク媒体上に規則
性を有した突起をもつ磁気ディスクを装置に適用したと
きの問題点について何等考慮されていない。また、特開
平７―６５５６６号公報には、磁気ディスクの固有振動
数について指摘しているが、磁気ディスクの基板の材質
などを適正化するとよい旨しか記載されておらず、磁気
ディスク媒体表面に設けられた特定の規則を有する突起
によって生じる磁気ヘッドの共振現象について何等検討
されておらず、ましてやその問題を解決する具体的手段
については示唆すらない。

【００１２】上記の問題を解決するために本願発明の目
的は、基板もしくは媒体表面もしくはその中間層中に形
成された突起が、等間隔もしくはその配列が規則的であ
る磁気記録媒体を用いた磁気ディスク装置において、高
信頼性を確保し、高密度記録に適合できる磁気ディスク
装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁気磁気ディスク装置は以下のように構成
するものである。

【００１４】（１）磁気記録に用いられる磁気記録用媒
体と磁気記録ヘッドと前記媒体とヘッドに相対速度を発
生させる回転部とヘッドの位置を移動させるアクチュエ
−タおよびアクチュエ−タと回転部を制御するためのコ
ントロ−ラで少なくとも構成される磁気ディスク装置に
おいて、前記媒体表面の突起間隔が規則的に具されてい
る媒体を用いて、前記媒体の突起と前記ヘッドによって
引き起こされる共振発生条件式（数２）から外れるよう
にコントロ−ラによってスピンドル回転数もしくはアク
チュエ−タ位置もしくはその両方を制御することによっ
て磁気ヘッドの安定浮上を実現することができる。この
時、回転部で発生するヘッド、媒体の相対速度は一定速
度のみならず可変の場合もよく、共振する条件外であれ
ばよい。

【００１５】（２）さらに、前記磁気ヘッドのスライダ
材を高共振周波数材料もしくは低共振周波数材料または
スライダ寸法と材料との組み合わせで共振周波数を設定
し式（数２）を満たさないようにすることにより、磁気
ヘッドの浮上安定性を図る。

【００１６】（３）また、媒体表面の規則性ある突起間
隔を式（数２）以外に設定する磁気記録媒体を用いて磁
気ディスク装置を構成することにより、安定した浮上を
可能にする。

【００１７】

【作用】

（１）本発明によれば、磁気記録に用いられる磁気ディ
スク媒体と磁気記録ヘッドと磁気ディスク媒体とヘッド
に相対速度を発生させる回転部とヘッドの位置を移動さ
せるアクチュエ−タおよびアクチュエ−タと回転部を制
御するためのコントロ−ラで少なくとも構成される磁気
ディスク装置のうち、前記媒体表面の突起間隔が規則的
に具されているものにおいて、ヘッドにうなりを起こさ
ないようにするために、前記媒体の突起間隔ｌと前記ヘ
ッドの共振周波数ｆと相対速度ｖの関係が次式で表され
るように、アクチュエ−タと回転部をコントロ−ルす
る。

【００１８】

【数３】

【００１９】この場合、一定の相対速度や可変された相
対速度においても磁気ヘッドの共振は起こらず、磁気ヘ
ッドの安定浮上を実現することができる。

【００２０】さらに、磁気ディスク装置の回転数を磁気
ヘッド、具体的には磁気ヘッド素子を搭載する磁気ヘッ
ドスライダの共振が発生しない回転数に設定すること、
すなわち磁気ヘッドスライダの共振周波数以外の整数倍
もしくは１／（整数倍）以外にすることにより磁気ヘッ
ドの共振を抑え安定浮上を実現することができ、信頼性
の高く高密度記録に適した磁気ディスク装置とすること
ができる。このとき、磁気ヘッドのスライダの共振周波
数と磁気ディスクの突起に関して、それぞれに共振を起
こさないようにあえて設定するまでもなく、少なくとも
磁気ディスクの回転数が式（数３）を満たすように制御
されればよい。

【００２１】（２）磁気ヘッドのスライダ材を高共振周
波数材料もしくは低共振周波数材料またはスライダ寸法
と材料との組み合わせで最適な共振周波数を設定し式
（数３）を満たすことで磁気ヘッドのスライダの共振を
抑え安定浮上を実現することができる。このとき、共振
周波数は設定値に対して±１５％までは共振を起こすた
め、少なくとも±１５％以上異なる共振周波数に設定す
ることが望ましい。また、磁気ヘッドをアクチュエータ
に支持させるための磁気ヘッド支持機構、具体的には、
磁気ヘッドスライダをある程度自由度をもたせて固定す
るジンバルと、磁気ヘッド及びジンバルを支持しアクチ
ュエータに接続させるロードアーム、及び磁気ヘッドと
信号処理部とを電気的に接続する信号伝達部、が有する
共振周波数と磁気ヘッド及びスライダが有する共振周波
数を式（数３）に入れて磁気ディスクの回転を制御する
ことは望ましい。

【００２２】（３）さらに、媒体上の突起間隔ｌを式
（数３）に設定すること、すなわち突起間隔ｌを十分に
大きくするか、もしくは十分に小さくするか、もしくは
連続的に一定条件下で突起間隔を変化させて、共振周波
数に合致しない突起間隔にすることによって、磁気ディ
スク装置を構成することで磁気ヘッドの安定浮上を実現
することができる。この場合、突起間隔は望ましくは
０．００５μｍ以上、さらに望ましくは０．１μｍの突
起間隔であり、突起高さは少なくとも３ｎｍ以上である
ことが望ましい。このとき、突起高さの分布は摺動信頼
性を確保する範囲であればよく、特定の高さ規定はな
い。また、等間隔の突起間隔においては、設定値に対し
て円周方向、すなわち磁気ヘッドと相対的な磁気ディス
クの走行方向に対して±１５％までのバラツキは許容範
囲である。さらに、突起間隔が変化する媒体において
は、その間隔の一部が共振条件に合致しなければヘッド
の共振は起こらないために、式（数３）を満たす条件で
あれば突起間隔は何れの距離でもよい。ただし、ヘッド
共振周波数の±１５％以外にすることが必要である。さ
らにシーク時に磁気ヘッドが移動するときにも式（数
３）が満たされることが望ましい。

【００２３】

【実施例】以下に本発明の実施例を、図面を用いて詳細
に説明する。

【００２４】図１は、本発明の一実施例の磁気ディスク
装置の要部図である。同図で、１は磁気ディスク、２は
磁気記録再生を行う磁気ヘッドを搭載し例えばアルミナ
チタンカーバイドなどのセラミック材料で形成された磁
気ヘッドスライダ、３は磁気ディスク１を回転させるス
ピンドル、４はジンバルやロードアームなどの磁気ヘッ
ド支持機構６を介して磁気ヘッドスライダ２を磁気ディ
スク２上の目的の位置に位置付けるためのアクチュエー
タ、５はアクチュエータ４とスピンドル３を制御するた
めのコントロール部である。磁気ヘッドスライダ２は回
転する磁気ディスク１上を所定高さ浮上するように設計
されている。磁気ディスク１はアルミニウムやアルミニ
ウム合金あるいはガラスなどの非磁性基板に磁性膜など
の薄膜を幾層にも形成されている。

【００２５】ここで本実施例で用いた磁気ディスクは、
平滑なアルミニウム合金上にＮｉ−Ｐメッキを施し、そ
の上にＣｒなどからなる非磁性下地膜、Ｃｏ基合金から
なる磁性膜、カーボンなどからなる非磁性被覆膜を形成
されたものを使用した。非磁性保護膜には、フォトリソ
加工により所定のドット形状を等間隔に配置すべくマス
クを用いて突起パタ−ンを形成した。その突起パターン
を有する非磁性被覆膜上に、パ−フルオロアルキルポリ
エ−テルなどからなる潤滑膜を形成した。以下に示す実
施例は、上記構成の磁気ディスクに限定されるものでな
く、他の構成からなる磁気ディスクにも適用されること
は言うまでもない。以上の構成部品を少なくとも有する
磁気ディスク装置の実施例を詳細に説明する。

【００２６】（実施例１）本実施例で使用する磁気ヘッ
ドスライダは、長さ２．０ｍｍ、幅１．６ｍｍ、厚さ
０．４ｍｍのアルミナチタンカ−バイドからなるスライ
ダに対して、磁気ディスク媒体に対向する面へ正の浮上
空気圧を受けるための幅２５０μｍのレ−ルを２本設
け、磁気記録再生を行うための磁気ヘッドを備える。こ
の磁気ヘッドスライダを磁気ヘッドIとする。

【００２７】比較の為に、長さ４．０ｍｍ、幅３．２ｍ
ｍ、厚さ０．８ｍｍのアルミナチタンカ−バイドからな
るヘッドスライダに対して、磁気ヘッドIと同一の浮上
量にするために幅２００μｍのレールを２本設けた磁気
ヘッドスライダ（以下、磁気ヘッドIIとする）を用い
る。

【００２８】また、本実施例で用いる磁気ディスクは、
外径９５ｍｍφ、内径２５ｍｍφ、厚さ０．８０ｍｍの
アルミニウム合金からなる基板上に磁気記録媒体として
必要な膜、即ち下地膜、磁気記録膜、保護膜及び潤滑膜
を順に形成した後、図２に示すように最表面部に一辺が
１１．５μｍの正方形の高さ２０ｎｍのドット形状の突
起７を５０μｍ間隔で形成されたものを使用した。

【００２９】この磁気ディスクを、浮上する磁気ヘッド
に対して相対速度を８ｍ／ｓから３５ｍ／ｓまで変化さ
せた時の磁気ヘッドの浮上状態を調べた。磁気ヘッドの
共振周波数は磁気ヘッドIは７２０ｋＨｚ、磁気ヘッドI
Iは４４０ｋＨｚであり、磁気ディスク媒体上の浮上半
径位置は４０ｍｍである。

【００３０】上記の条件のもとで磁気ヘッドの浮上状態
を観察した結果を以下に説明する。磁気ヘッドには、磁
気ヘッドの浮上安定性を調べるために、磁気ヘッドの直
上にピエゾ素子を貼り付けた。このピエゾ素子からの出
力をアンプゲイン６０ｄＢでオシロスコ−プを用いて表
示し電圧信号を観察した。結果は図３に示すように、７
２０ｋＨｚの共振周波数を有する磁気ヘッドIでは、相
対速度９ｍ／ｓ、１８ｍ／ｓ、及び２７ｍ／ｓの場合
に、磁気ヘッドの浮上状態の大きな乱れから生じるうな
り信号を検出した。図３のように磁気ディスクの１回転
中に少なくとも４個以上のうなり信号が等間隔で観察さ
れた。

【００３１】比較例である磁気ヘッドIIでは、磁気ヘッ
ドに対する磁気ディスクの相対速度１１ｍ／ｓ、２２ｍ
／ｓ、及び３３ｍ／ｓの場合に、磁気ヘッドの浮上状態
の大きな乱れを、図３に示すような媒体回転１周分中に
少なくても４個以上の等間隔で観察された。

【００３２】上記の実験では、両ヘッドとも相対速度８
ｍ／ｓで５０ｎｍの浮上状態であった。実験の結果から
媒体上の突起接触信号として観察される急瞬な立ち上が
り信号はなかったことが明らかになり、突起に接触した
ための信号ではないことは明白である。具体的に突起接
触信号とは、円板と磁気ヘッドスライダが接触したとき
に生じる振動によって発生する信号であって、信号とし
ては急駿に立上り且つ信号強度が大きいものである。こ
の突起接触信号に比較して、本実施例において観察され
たうなり信号の信号強度は小さく、信号が発生する要因
が異なるものと認められる。

【００３３】上記に示したように共振周波数７２０ｋＨ
ｚの磁気ヘッドIで相対速度が９、１８、及び２７ｍ／
ｓ、４４０ｋＨｚの磁気ヘッドIIに対して相対速度が１
１、２２、及び３３ｍ／ｓの諸条件において大きなうな
り信号（以下、ヘッド浮上不安定信号と呼ぶ）を確認し
たが、その他の相対速度で信号を確認したところ、うな
りによるヘッド浮上不安定信号は発生しなかった。した
がって、突起７から突起７までの距離が５０μｍであっ
たことから、式（数２）が成り立つとき時、ヘッドのう
なりによる不安定信号が発生することがわかった。した
がって、式（数３）の成立するときに大きなヘッド浮上
不安定信号は発生せず、安定浮上が可能である。

【００３４】また、媒体上の突起間隔を接触式形状測定
機にて突起間隔を測定し、その分布をフ−リエ展開によ
る解析を行なったところ、突起間隔の分布は１１．５μ
ｍを中心に±１．５μｍであった。このことより規則性
の定義において、中心値に対して±１５％以下の突起間
隔の揺らぎでは磁気ヘッドのうなりが発生することを確
認した。また、式（数３）において相対速度、磁気ヘッ
ドのスライダの共振周波数においてもそれぞれ±１５％
以下の周波数の揺らぎ分布に関してうなりが発生するこ
とを確認した。ここで用いた「揺らぎ」とは、主に「ば
らつき」からなるものであるが、本実施例では意図的に
「ばらつかせたもの」を含む概念として「揺らぎ」を使
用する。

【００３５】次に、磁気ディスクを定常回転させたとき
の磁気ヘッドの浮上特性について検討した。円周上の突
起間隔が５０μｍの磁気ディスクにおいて、長さ２．０
ｍｍ、幅１．６ｍｍ、厚さ０．４ｍｍのサイズを有し共
振周波数７２０ｋＨｚの磁気ヘッドIを使用した磁気デ
ィスク装置で、磁気ディスクの最内周位置での回転数が
３６００ｒｐｍである磁気ディスク装置を製作した。こ
の磁気ディスク装置はスピンドル回転数がコントローラ
によって可変に制御されるものである。

【００３６】磁気ヘッドが位置付け可能な磁気ディスク
の最内周位置は２０ｍｍであり、この時の相対速度は
７．５ｍ／ｓである。また、磁気ヘッドが位置付け可能
な磁気ディスクの最外周位置は４５ｍｍである。本装置
は、最低速の最内周においてヘッドの浮上は６０ｎｍで
磁気ヘッドからは磁気ディスクとの接触を示す信号は発
信されず、媒体全面で６０ｎｍ浮上が保証されている。

【００３７】本条件において磁気ディスクを定常回転さ
せて最外周までヘッド位置を変化させると、最外周で相
対速度が１７．０ｍ／ｓとなる。ヘッドの位置が変化す
る中周部の領域で相対速度が９．４ｍ／ｓから１２．７
ｍ／ｓまで変化することが予想され、この領域において
式（数２）を考慮すると、磁気ヘッドのうなり信号が観
察されることが予想される。このため、検討した磁気デ
ィスク装置において相対速度が９．４ｍ／ｓ以上となる
半径２４．９ｍｍ以上の領域において回転数を可変的に
下げ、相対速度が一定になるようにコントロ−ラにて制
御した。コントローラはアクチュエータからの磁気ヘッ
ドの位置情報を得てその位置情報に基づきスピンドルの
回転数を制御するものである。

【００３８】次に比較の為、磁気ディスクと磁気ヘッド
を先の磁気ディスク装置と同様の設定で、磁気ディスク
の回転数を磁気ヘッドの位置にかかわらず３６００ｒｐ
ｍに固定した磁気ディスク装置を製作した。この２種類
の磁気ディスク装置の磁気ヘッドの位置におけるヘッド
のうねり信号を調べたところ、コントロ−ラによって回
転数を制御している磁気ディスク装置にはうなり信号は
観察されなかったが、磁気ディスクの回転数を固定した
磁気ディスク装置では、ヘッドが半径２５．０ｍｍの位
置からうなり信号が発生し、その最大電圧振幅は半径２
９．２ｍｍの位置、すなわち相対速度１１．０ｍ／ｓの
条件で発生した。したがって、本検討において、コント
ロ−ラによるヘッド位置と回転数を制御することによっ
てヘッドの浮上を安定させることができた。

【００３９】（実施例２）次に外径６５ｍｍφ、内径２
０ｍｍφ、厚さ０．８８９ｍｍのガラス基板１の上に、
直径５．７μｍ、高さ２５ｎｍの円柱状の突起７を間隔
２５．５μｍで配置した磁気ディスク媒体を用いる。そ
の媒体に対して、長さ２．０ｍｍ、幅１．６ｍｍ、厚さ
０．４ｍｍのアルミナチタンカ−バイドからなる磁気ヘ
ッドスライダに、正の浮上空気圧を受けるための幅２５
０μｍのレ−ルを２本加工して設け、磁気ヘッドを磁気
ディスク上に浮上させた。本実施例に適用する上記ヘッ
ドも、共振周波数は７２０ｋＨｚである。

【００４０】本実施例においても、磁気ディスクの相対
速度が９ｍ／ｓ、１８ｍ／ｓ、２７ｍ／ｓの時に、浮上
不安定信号を観察した。この場合、突起間隔が１／２に
なり、さらに突起の大きさ、形状が実施例１と異なる
が、式（数２）が成り立たつときには浮上不安定信号を
発生する事が分かる。さらに、媒体の突起形状は均一な
ものに限らず、小さな突起が集合して一つの集合体を形
成する場合においても、その集合体が等間隔もしくはあ
る規則性で配列されている場合には、うなり信号を発生
することが判明した。本実施例において、突起高さは少
なくとも３ｎｍ以上あれば、ヘッドスライダのうなり信
号を検知することができた。

【００４１】次に図４に示すように、円周上の一部（周
方向に長さ１０ｍｍ）に直径５．７μｍで高さ１５ｎｍ
の円柱状の突起７を間隔２５．５μｍで設け、その他の
部分を円柱状の突起７を間隔４０μｍで配置した磁気デ
ィスク媒体を用意し、同様の測定を行なった。相対速度
９ｍ／ｓで１周分の測定範囲に１か所だけ１．５ｍｓ程
度の時間的な長さで、浮上不安定信号を観察した。この
ことから、式（数２）が成り立たつ位置においてのみヘ
ッド浮上不安定信号が発生することを確認した。

【００４２】すなわち、レ−ル幅下を通過する突起群が
うなり信号発生に影響を与え、本検討時には少なくとも
一方のレ−ルに一列が通過する時に、突起間隔と磁気ヘ
ッドの共振周波数が一致する場合にうなり信号が発生す
ることがわかった。このとき、一列の突起群通過は継続
的な場合に限らず、少なくとも１０μｓ以上の通過時間
であればうなり信号を発生した。さらに、レ−ルに対す
る突起７の大きさは、対レ−ル幅比で５００分の１程度
からうなり信号を発生しだすことがわかた。そのため、
少なくとも５００分の１以下に設定する必要がある。

【００４３】次に外径６５ｍｍφ、内径２０ｍｍφ、厚
さ０．８８９ｍｍのガラス基板の上に、さらに、直径
５．７μｍの円柱上の高さ１５ｎｍの突起を図５に示す
ように同一円周上で間隔２５．５μｍで配置した媒体を
用いて、長さ２．０ｍｍ、幅１．６ｍｍ、厚さ０．８ｍ
ｍのアルミナチタンカ−バイドからなるヘッドスライダ
に、幅２５０μｍのレ−ル加工された磁気ヘッドスライ
ダを浮上させた。本ヘッドにおいても共振周波数は７２
０ｋＨｚである。

【００４４】本条件下では媒体回転数を４５００ｒｐｍ
に固定した。この時磁気ヘッドと磁気ディスクの相対速
度が９ｍ／ｓ、すなわち測定半径１９．１ｍでヘッド浮
上不安定信号を媒体全周で観察した。本検討においても
式（数２）が成立する場合には、ヘッド浮上不安定信号
が発生することを確認した。このことから突起間隔を２
２．５μｍから４５μｍにした媒体を用いるとヘッドと
媒体の相対速度が９ｍ／ｓにてヘッド浮上不安定信号が
発生しなかった。したがって、式（数３）が成り立つ範
囲の突起を持つ媒体を使用すればヘッドは安定して浮上
する。

【００４５】いずれの場合においても、媒体上の一部も
しくは全体の突起間隔が規則的に配列された媒体におい
て、ヘッドと媒体回転数とヘッド浮上半径すなわち磁気
ヘッドと磁気ディスクの相対速度が適当に選択され式
（数３）が成り立つ場合には、ヘッド浮上安定性を図る
ことができる。

【００４６】（実施例３）次に外径６５ｍｍφ、内径２
０ｍｍφ、厚さ０．８８９ｍｍのガラス基板１の上に直
径５．７μｍの円柱上の高さ２５ｎｍの突起を間隔２
５．５μｍで配置しその表面に所定の薄膜を形成した磁
気ディスク媒体を用いて、長さ１．０ｍｍ、幅０．８ｍ
ｍ、厚さ０．２ｍｍのアルミナチタンカ−バイドからな
るヘッドスライダに、正の浮上空気圧を受けるために幅
２００μｍのレ−ルを２本加工した磁気ヘッドスライダ
を浮上させた。本磁気ヘッドスライダにおいて共振周波
数は１０００ｋＨｚである。この時、６．３ｍ／ｓ、１
２．５ｍ／ｓ、２５．０ｍ／ｓなどで浮上不安定信号が
観察できたが、この時、回転数４５００ｒｐｍの固定状
態として、磁気ヘッドの動作範囲（磁気ディスク上の半
径位置）を１６．０ｍｍから２２．３ｍｍに設定した磁
気ディスク装置を製作した。本動作範囲において相対速
度は７．５ｍ／ｓから１０．５ｍ／ｓまで変化する。比
較の為に、長さ２．０ｍｍ、幅１．６ｍｍ、厚さ０．４
ｍｍのアルミナチタンカ−バイドからなる７２０ｋＨｚ
の磁気ヘッドスライダを用いて同一稼働範囲でヘッドを
浮上させた。このとき、共振周波数１０００ｋＨｚでは
ヘッドのうなり信号は発生しなかったが、共振周波数７
２０ｋＨｚの磁気ヘッドスライダにおいては相対速度
８．０ｍ／ｓから１０．０ｍ／ｓの範囲でヘッドのうな
り信号を観察した。したがって、磁気ヘッドスライダを
適切な範囲に設定すると磁気ヘッドのうなりを抑えるこ
とができる。

【００４７】以上、本実施例においては直径９５ｍｍ、
及び６５ｍｍの基板についてのみ示したが、本発明は基
板の直径、板厚に依存することはなく多様な直径、板厚
の基板について適用できる。さらに媒体上に設けられた
突起は媒体の表面に形成されている場合についてのみ成
立するものではなく、基板表面上に形成された突起や、
基板と媒体最表面の中間層に形成した突起層や、基板に
形成した突起についても同様に成立する。さらに突起間
隔の規則性においては、突起形状が円形状をしていれば
その最上部の円形の中心間の距離を測定すれば良い。突
起間隔を統計的に標準偏差もしくは分散を考慮した場
合、その間隔の中心値を中心に±１５％の変動を含むの
で、突起の表面形状は揃っている必要は無く、統計的に
求められる突起の間隔である程度の規則性を有していれ
ば本願発明の適用範囲にある。

【００４８】また、本実施例においてはヘッドスライダ
材料としてアルミナチタンカ−バイドについてのみ述べ
たが、本発明は特定の材料を有するスライダ材にのみ適
用するものではなく、他のスライダ材として適当な材料
に関して全てについても適用できる。さらには実施例に
記載したように、本発明はスライダの形状によるもので
はなくスライダさらにはスライダを支持するジンバル等
を含めて磁気ヘッドとして共振周波数が式（３）を満た
す条件であれば何れの場合においても適用される。

【００４９】さらには、ヘッド共振周波数は固有の値で
はあるが、バラツキを考慮すると±１５％の変動を許容
する。

【００５０】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば媒体上の一部もしくは全体の突起間隔が規則的に配
列された媒体において、ヘッドと媒体の相対速度が適当
に選択され式（数３）が成り立つ場合に、ヘッドの浮上
安定性が図られ高記録密度に対応したヘッドの低浮上量
を確保し、信頼性の高い磁気ディスク装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の磁気ディスク装置の主要部
図である

【図２】本発明の一実施例の磁気記録媒体の表面に配置
された突起を示す図である。

【図３】本発明の一実施例の磁気記録媒体を用いたとき
の回転１周分のオシロスコ−プによるピエゾの電圧の観
測結果を示す図である。

【図４】本発明の他の実施例の磁気記録媒体の表面に配
置された突起を示す図である。

【図５】本発明の本発明のさらに他の実施例の磁気記録
媒体の表面に配置された突起を示す図である。

【符号の説明】

１回転部２磁気ヘッド３磁気ディスク媒体４アクチュエ−タ５コントロ−ル部６磁気ヘッド支持機構７突起

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に突起が一定の規則性を有して設けら
れている磁気ディスク媒体と、該磁気ディスク媒体を回
転駆動する回転部と、該磁気ディスク媒体に対して磁気
記録及び再生を行う磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記
磁気ディスク上の目的位置に移動させるアクチュエ−タ
と、前記磁気ディスク媒体に設けられた前記突起の規則
性と前記磁気ヘッドの共振周波数と前記磁気ディスク媒
体の前記磁気ヘッドに対する相対速度とに応じて前記回
転部を制御するコントローラと、を有することを特徴と
する磁気ディスク装置。
【請求項２】前記磁気ヘッドは磁気ヘッド支持機構を介
して前記アクチュエータにより保持されていて、前記コ
ントローラは前記磁気ヘッドと該磁気ヘッド支持機構の
共振周波数に応じて前記磁気ディスク媒体回転部を制御
することを特徴とする請求項第１項に記載の磁気ディス
ク装置。
【請求項３】前記磁気ヘッドは前記磁気ディスクの回転
によって浮上するためのスライダに設けられていて、前
記コントローラは該スライダの材料及びスライダのサイ
ズに基づく共振周波数に応じて前記磁気ディスク媒体回
転部を制御することを特徴とする請求項第１項に記載の
磁気ディスク装置。
【請求項４】前記磁気ディスクに設けられた突起は、前
記磁気ディスクの円周方向に所定の間隔を保って配置さ
れていて規則性を有していることを特徴とする請求項第
１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】前記コントローラは前記アクチュエータを
制御することにより前記磁気ヘッドの前記磁気ディスク
媒体上の位置を認識し、前記磁気ヘッドの位置に応じて
前記磁気ディスク媒体の前記磁気ヘッドに対する相対速
度を得ることを特徴とする請求項に記載の磁気ディスク
装置。
【請求項６】表面に突起が一定の規則性を有して配置さ
れている磁気ディスク媒体と、該磁気ディスク媒体を回
転駆動する磁気ディスク媒体回転部と、該磁気ディスク
媒体に対して磁気記録及び再生を行う磁気ヘッドと、該
磁気ヘッドを前記磁気ディスク上の目的位置に移動させ
るアクチュエ−タと、前記磁気ディスク媒体に設けられ
た前記突起の間隔ｌと前記磁気ヘッドの共振周波数ｆと
前記磁気ディスク媒体の前記磁気ヘッドに対する相対速
度ｖとが次式の関係を満たして前記磁気ディスク媒体回
転部を制御するコントローラと、を有することを特徴と
する磁気ディスク装置。【数１】
【請求項７】前記磁気ヘッドは磁気ヘッド支持機構を介
して前記アクチュエータにより保持されていて、前記コ
ントローラは前記磁気ヘッドと該磁気ヘッド支持機構の
共振周波数に応じて前記磁気ディスク媒体回転部を制御
することを特徴とする請求項第６項に記載の磁気ディス
ク装置。
【請求項８】前記磁気ヘッドは前記磁気ディスクの回転
によって浮上するためのスライダに設けられていて、前
記コントローラは該スライダの材料及びスライダのサイ
ズに基づく共振周波数に応じて前記磁気ディスク媒体回
転部を制御することを特徴とする請求項第６項に記載の
磁気ディスク装置。
【請求項９】前記磁気ディスクに設けられた突起は、前
記磁気ディスクの円周方向に所定の間隔を保って配置さ
れていて規則性を有していることを特徴とする請求項第
１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】前記磁気ディスクに設けられた突起は、
少なくとも３ｎｍ以上の突起高さを有することを特徴と
する請求項第６項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１１】前記コントローラは前記アクチュエータ
を制御することにより前記磁気ヘッドの前記磁気ディス
ク媒体上の位置を認識し、前記磁気ヘッドの位置に応じ
て前記磁気ディスク媒体の前記磁気ヘッドに対する相対
速度ｖを得ることを特徴とする請求項第６項に記載の磁
気ディスク装置。
【請求項１２】前記コントローラは、請求項６の式を満
たす前記磁気ディスク上の前記突起の間隔ｌを±１５％
以内に満たすように前記磁気ディスク回転部を制御する
ことを特徴とする請求項第６項に記載の磁気ディスク装
置。
【請求項１３】前記コントローラは、請求項６の式を満
たす前記磁気ヘッドの共振周波数を±１５％以内に満た
すように前記磁気ディスク回転部を制御することを特徴
とする請求項第６項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１４】前記コントローラは請求項６の式を満た
す前記磁気ディスクの前記磁気ヘッドに対する相対速度
ｖを±１５％以内に満たすように前記磁気ディスク回転
部を制御することを特徴とする請求項第６項に記載の磁
気ディスク装置。