JPH10281754A - 突起検出装置及び突起検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気記録媒体上の突起を精度良く検出するこ
とができる突起検出方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 磁気記録媒体６の表面に対向して配置さ
れ、磁気記録媒体６上を浮上して走行するヘッドスライ
ダ２と、前記ヘッドスライダ２の走行方向に沿った側面
２ａに一対の突起検出センサ１ａ，１ｂを設けた構成と
し、突起検出センサ１ａ，１ｂの出力から凹凸部と区別
して突起の存在を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気によりデータ
やプログラム等の情報が記録／再生される磁気記録媒体
上の突起を検出する装置及び突起を検出する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録媒体としては、例えば磁気ディ
スクや磁気テープ等がある。磁気ディスクに情報を記録
し、磁気ディスクに記録された情報を再生する装置とし
ては、例えば、ハードディスクドライブ装置やフレキシ
ブルディスクドライブ装置等がある。ハードディスクド
ライブ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へッドによ
り、情報がトラック状に記録され、また磁性膜にトラッ
ク状に記録された情報が再生されるようになっている。

【０００３】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おり、データを
比較的高密度に記録することが可能であり、また、記録
されたデータに対して高速にアクセスすることが可能で
ある。

【０００４】磁気ディスクの両表面に成膜されている磁
性膜は、スパッタリング法等により形成されるため、成
膜直後の磁性膜表面には突起が生じている場合がある。
この突起は、ヘッドスライダに搭載されている磁気へッ
ドによる情報の記録／再生時に悪影響を及ぼすおそれが
あるため、突起を除去する必要がある。

【０００５】そこで、磁気ディスクの表面上に、鑢の機
能を有するワッフルヘッドが搭載されたヘッドスライダ
を配置し、磁気ディスクを回転させつつワッフルヘッド
を磁気ディスクの半径方向に移動させて、突起を削り取
っている。そして、この突起除去が終了した後、磁気デ
ィスクの表面上に、突起検出センサが搭載されたヘッド
スライダを配置し、磁気ディスクを回転させつつ突起検
出センサを磁気ディスクの半径方向に移動させて、除去
できなかった突起の有無を検出している。

【０００６】従来の突起検出センサには、圧電素子が用
いられている。そして、突起の検出方法は、この突起検
出センサが搭載されたスライダを磁気ディスク上で任意
の浮上量で浮上させ、この浮上量よりも高い突起にスラ
イダが衝突した際に生じる振動を圧電素子で検出し、こ
の衝突の度合いに応じた圧電素子からの出力電圧により
突起を検出するようにしている。

【０００７】ところが、上述した圧電素子を用いた突起
検出センサによる突起の検出方法には、以下の欠点があ
る。即ち、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
ィスクを検査する場合、突起ではない箇所を突起として
検出してしまう場合がある。凹凸部が形成されている磁
気ディスク上をスライダが浮上走行する場合、データ記
録領域から制御信号記録領域に移行するときにスライダ
の浮上量に変動が生じる。この浮上量の変動が起きると
きに、スライダは磁気ディスクから加速度を受けて振動
するので圧電素子は電圧を出力してしまい、突起として
検出してしまう。

【０００８】また別の突起検出センサとして、圧電素子
の代わりに抵抗体を用いた突起検出センサによる突起の
検出方法が考えられる。この抵抗体を用いた突起検出セ
ンサは、抵抗体と突起とが接触することにより抵抗体が
得るエネルギの内、熱に変換されるエネルギを利用する
ものである。即ち、熱に変換されたエネルギは、抵抗体
の温度を上昇させて抵抗体の抵抗を上昇させるので、定
電流源を接続して定電流を抵抗体に供給することによ
り、抵抗体の抵抗値の変化を電圧の変化として検出する
ことができ、この電圧の変化より突起を検出することが
できる。

【０００９】しかし、抵抗体を用いた突起検出センサに
よっても凹凸部が形成されている磁気ディスク上をスラ
イダが浮上走行する場合、データ記録領域から制御信号
記録領域に移行するときに電圧変化が出力される。また
同様に凹形状の欠陥部分を通過するときにも電圧変化が
出力される。

【００１０】ここで、突起検出センサの凹形状の欠陥部
分通過時にも電圧変化が出力される理由を述べる。定電
流源を接続して定電流を抵抗体に流していることによ
り、抵抗体自体が発熱している。また、抵抗体と磁気デ
ィスクの隙間はスライダの浮上量に等しく、例えば５０
ｎｍ程度である。抵抗体の寸法と上記隙間の寸法を考慮
すると、抵抗体はこの隙間を介して磁気ディスク上に熱
を放出することによる熱平衡状態にあると考えられる。

【００１１】凹形状の欠陥部分においては、凹形状の欠
陥がない部分と比較して、抵抗体と磁気ディスクの隙間
が急激に変化する。この変化により抵抗体と磁気ディス
クによる熱平衡状態が破られ、抵抗体の温度が変化する
ため、電圧変化が出力されることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の突起検出方法に
用いられる圧電素子もしくは抵抗体を用いた突起検出セ
ンサは、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
スクを検査する場合、突起がない箇所を突起として検出
してしまう。よって、これらの突起検出センサによる突
起の検出には、突起検出センサの感度による限界以前
に、凹部における誤検出による限界があるという問題が
あった。本発明は、以上の点に鑑み、磁気記録媒体上の
突起を精度良く検出することができる突起検出方法及び
その装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発
明の突起検出装置は、磁気記録媒体の表面に対向して配
置され、磁気記録媒体上を浮上して走行するヘッドスラ
イダと、前記ヘッドスライダの走行方向に沿った側面に
一対の突起検出センサを設けた構成とし、突起検出セン
サの出力から突起の存在を検出する。

【００１４】請求項５に記載した本発明の突起検出方法
は抵抗体と磁気記録媒体との距離を変化させて複数回の
電気抵抗値の測定を行い、電気抵抗値の変化を比較して
突起を検出することにより、複数の突起センサからの欠
陥形状によって異なる信号を処理して、形状を判断し、
突起と凹形状部分を分離して検出することが可能とな
り、突起の検出限界を向上させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面を参照しながら詳細に説明する。まず、図１
（ａ）に示すように、ヘッドスライダ２はアーム２ｂに
取り付けられ、磁気記録媒体である例えば磁気ディスク
６上を浮上して走行する。

【００１６】そして、突起検出センサ１ａ及び突起検出
センサ１ｂは、図１（ｂ）に示すように、電極３ａ、３
ｂが両端に設けられた抵抗体４を備え、絶縁状態を保つ
ためのシールド材５ａ、５ｂに挟み込まれてヘッドスラ
イダ２の走行方向に沿った側面２ａに取り付けられてい
る。抵抗体４には、例えばＭＲ（磁気抵抗）素子が用い
られるが、電気抵抗値の熱係数が十分に大きい抵抗体で
あれば良く、例えばパーマロイやタンタル等が用いられ
る。

【００１７】図２は、磁気ディスク６上の突起の検出を
行う本発明の突起検出装置の実施形態を示すブロック図
である。この突起検出装置１０は、ヘッドスライダ２に
搭載された上述した突起検出センサ１ａ、１ｂからの測
定信号を検出回路１１に入力して、磁気ディスク６上の
突起を検出するようになっている。検出回路１１の測定
制御部１１１は、予め設定されている測定条件に基づい
てディスク回転制御部１１２及びヘッド制御部１１３へ
制御データを送出する。ディスク回転制御部１１２は、
測定制御部１１１からの制御データに基づいて、検査対
象である磁気ディスク６の回転を制御する。

【００１８】ヘッド制御部１１３は、測定制御部１１１
からの制御データに基づいて、ヘッドスライダ２の位置
等を制御する。信号処理部１１４は、ヘッドスライダ２
に搭載された上述した突起検出センサ１ａ、１ｂからの
測定信号、即ち出力電圧をフィルタ処理して増幅し、予
め設定されている比較基準電圧とレベル判定して測定デ
ータとして測定制御部１１１へ送出する。そして、測定
制御部１１１は、信号処理部１１４からの測定データと
制御データとを合わせて突起の位置情報等を出力する。

【００１９】突起検出センサ１ａ及び突起検出センサ１
ｂは、抵抗体４と磁気ディスク６上の突起が接触するこ
とにより抵抗体４が得るエネルギの内、熱に変換される
エネルギを利用するものである。即ち、抵抗体４と磁気
ディスク６上の突起が接触すると、接触点近傍に微少な
熱的変化領域が発生する。そして、この熱的変化領域が
抵抗体４内に広がると、抵抗体４の電気抵抗値が熱係数
により変化する。従って、電極３ａ、３ｂに引き出し線
を接続しておき、この引き出し線を介して抵抗体４に定
電流を流し、抵抗体４の両端間、即ち電極３ａ、３ｂ間
の電位差を測定することにより、抵抗体４の電気抵抗値
の変化を外部で検知して、磁気ディスク６上の突起を検
出することができる。

【００２０】磁気ディスク６上の突起の高さにより抵抗
体４との接触状態が異なるため、突起検出センサ１ａ及
び突起検出センサ１ｂの出力電圧も磁気ディスク６上の
突起の高さにより変化する。

【００２１】また、電極３ａ、３ｂに接続された引き出
し線を介して抵抗体４に定電流を流していることによ
り、抵抗体４は発熱している。ここで抵抗体４と磁気デ
ィスク６との距離は１００ｎｍ前後と極めて小さいため
に、空気層を介して、抵抗体４から磁気ディスク６に放
熱している。抵抗体４と磁気ディスク６との距離が安定
している場合、これらの発熱と放熱のバランスにより抵
抗体４は熱平衡状態にあり、抵抗値も安定しているため
出力電圧は変化しない。

【００２２】磁気ディスク６上に凹形状が存在する場
合、その凹形状部分を突起検出センサ１ａ及び突起検出
センサ１ｂが通過する際に、抵抗体４と磁気ディスク６
との距離が急激に広がる。この場合、抵抗体４から磁気
ディスク６への放熱効果が減少するために、熱平衡状態
が一時的に崩れるので、抵抗体４に熱的変化が発生す
る。この熱的変化により抵抗体４の電気抵抗値が熱係数
により変化する。従って、電極３ａ、３ｂに接続された
引き出し線を介して、抵抗体４の電気抵抗値の変化を外
部で検知して、磁気ディスク６上の凹形状を検出するこ
とができる。

【００２３】図３は突起検出センサ１ａ及び突起検出セ
ンサ１ｂを搭載したヘッドスライダ２が磁気ディスク６
上で浮上している状態の側面図である。この突起検出セ
ンサ１ａ及び突起検出センサ１ｂの位置関係は、磁気デ
ィスク６における半径の位置が同じ、即ちヘッドスライ
ダ２においては走行方向の同じ直線上に搭載される。ま
た、突起検出センサ１ａ及び突起検出センサ１ｂはヘッ
ドスライダ２の磁気ディスク６との対向面、もしくは対
向面に極めて近い位置に搭載される。そして、磁気ディ
スク６における円周方向の位置が異なるように搭載され
る。

【００２４】磁気ディスク６の回転に伴う磁気ディスク
６表面近傍の空気流がリーディングエッジ２１よりトレ
イリングエッジ２２に向けて通過することによりヘッド
スライダ２が浮上しているため、ヘッドスライダ２と磁
気ディスク６の距離はリーディングエッジ２１よりトレ
イリングエッジ２２に向けて小さくなっている。図３の
構成において、ヘッドスライダ２が磁気ディスク６上を
浮上している状態における突起検出センサ１ａと磁気デ
ィスク６との距離は、突起検出センサ１ｂと磁気ディス
ク６との距離より小さくなる。

【００２５】前述した出力信号の発生原理から、ヘッド
スライダ２が磁気ディスク６上を浮上している状態にお
ける突起検出センサ１ａと磁気ディスク６との距離と、
突起検出センサ１ｂと磁気ディスク６との距離が異なる
場合、同じ突起もしくは凹状形状に対する突起検出セン
サ１ａ及び突起検出センサ１ｂの出力信号電圧が異な
る。

【００２６】表１に突起及び凹状形状に対する、突起検
出センサ１ａ及び突起検出センサ１ｂの出力電圧の実測
例を示す。突起検出センサ１ａ及び突起検出センサ１ｂ
の出力をフィルタ回路及び増幅回路で処理したもので、
本実施例においては出力電圧が３０００ｍＶ程度で飽和
する。

【００２７】

【表１】

【００２８】本実施の形態においては、突起検出センサ
１ａ及び突起検出センサ１ｂの測定信号の関係には次の
特徴がある。突起に対する出力信号は、突起検出センサ
１ａの出力電圧が１００ｍＶを超える（条件１）、もし
くは、突起検出センサ１ａの出力電圧が突起検出センサ
１ｂの出力電圧の２倍以上である（条件２）。

【００２９】よって本実施例においては、突起検出セン
サ１ａ及び突起検出センサ１ｂの信号を処理して、上述
の、条件１もしくは条件２が成立する場合は磁気ディス
ク６上に突起が存在すると判断する。ただし、これらの
条件は本実施形態におけるものであり、出力電圧の絶対
値や比率などは装置に依存するため、前述の具体的な条
件に限定されるものではない。このように信号処理部１
１４は、突起検出センサ１ａ及び突起検出センサ１ｂの
測定信号を比較演算して、突起検出の判断処理を行うよ
うにすれば良い。

【００３０】本実施例では磁気ディスク６との距離が異
なる複数の突起検出センサ１ａ及び突起検出センサ１ｂ
を有するヘッドスライダ２を用いているが、単数の突起
検出センサ１ａを有するヘッドスライダ２を用いて、周
速、気圧、ヘッド荷重等の条件を変化させることによ
り、磁気ディスク６との距離を変化させた複数回の測定
信号を比較演算して、突起検出の判断処理を行う装置及
び方法も可能である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、磁気記録媒体上の突起
と凹形状部分を区別して検出することができるので、特
に表面に凹凸部が形成された磁気ディスクを検査する場
合、表面に形成された凹凸部と磁気記録媒体上に生じて
いる突起を区別して検出できる突起検出装置と突起検出
方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の突起検出装置の基本的な構成例を示
す斜視図。

【図２】 本発明の突起検出装置の実施形態を示すブロ
ック図。

【図３】 本発明の突起検出装置の搭載形態及びスライ
ダの浮上状態を示す側面図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ…突起検出センサ、２…ヘッドスライダ、２
ａ…側面、２ｂ…アーム、３ａ，３ｂ…電極、４…抵抗
体、５ａ，５ｂ…シールド材、６…磁気ディスク、１０
…突起検出装置、１１…検出回路、２１…リーディング
エッジ、２２…トレイリングエッジ、１１１…測定制御
部、１１２…ディスク回転制御部、１１３…ヘッド制御
部、１１４…信号処理部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体の表面に対向して配置さ
   れ、磁気記録媒体上を浮上して走行するヘッドスライダ
   と、 前記ヘッドスライダの走行方向に沿った側面に一対の突
   起検出センサを設けたことを特徴とする突起検出装置。
2. 【請求項２】 前記突起検出センサは磁気記録媒体上に
   存在する突起との接触に起因する熱的な変化を電気抵抗
   値の変化に変換する抵抗体を備えることを特徴とする請
   求項１に記載の突起検出装置。
3. 【請求項３】 前記抵抗体毎の電気抵抗値の変化を比較
   して前記突起を検出する回路を備えたことを特徴とする
   請求項２に記載の突起検出装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の突起検出装置を用い
   て、前記抵抗体毎の電気抵抗値の変化を比較して突起を
   検出することを特徴とする突起検出方法。
5. 【請求項５】 抵抗体と磁気記録媒体との距離を変化さ
   せて複数回の電気抵抗値の測定を行い、 電気抵抗値の変化を比較して突起を検出することを特徴
   とする突起検出方法。