JPH09204653A

JPH09204653A - 磁気ディスク及び磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH09204653A
Application number: JP2985396A
Authority: JP
Inventors: Osami Morita; 修身森田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ディスクの表面上におけるヘッドスライ
ダの浮上量が小さくても安定した浮上を保つことができ
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再生される磁気デ
ィスク３に対して、前記データ等が記録される凸部と、
前記ヘッドスライダが前記凸部に近接して浮上するのに
必要な動圧を、前記ヘッドスライダに与える凹部とを備
える。

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】近年、磁気ディスクの高密度化は６０％／
年で高まっている。この高密度化は、磁気ヘッドにＭＲ
ヘッドを採用したり、磁気ディスクの材料を改良するこ
とにより達成することができ、また、磁気ヘッドと磁気
ディスクとの距離を小さくすることによっても達成する
ことができる。この磁気ヘッドと磁気ディスクとの距離
は、磁気ヘッドを搭載しているヘッドスライダの磁気デ
ィスクに対する浮上量に相当する。このヘッドスライダ
の浮上量は、磁気ディスクの回転数、ヘッドスライダが
浮上している磁気ディスク半径位置及びヘッドスライダ
の磁気ディスク回転方向とのなす傾き角（スキュー角）
とにより決定され、これらの値を適正にすることによ
り、ヘッドスライダの浮上量を小さくすることが可能で
ある。

【０００４】ヘッドスライダの浮上量を小さくしたとき
に重要なことは、ヘッドスライダを安定に浮上させるこ
とである。即ち、ヘッドスライダを磁気ディスク上で滑
らかに浮上させることであり、磁気ディスク上の小さな
突起やうねりに追従することなく、真っ直ぐに浮上させ
ることである。このようなヘッドスライダの安定浮上を
実現するには、ヘッドスライダと磁気ディスクとの間に
形成される空気膜のバネ定数を小さくすれば良い。

【０００５】ところが、従来の磁気ディスクは、両表面
は平坦であるため、ヘッドスライダと磁気ディスクとの
間に形成される空気膜のバネ定数（ｋ）は、数１で示す
ように、ヘッドスライダの浮上量が小さくなると大きく
なる。

【数１】

【０００６】即ち、空気膜のバネ定数が大きい場合のヘ
ッドスライダの浮上変動量は、磁気ディスクから受ける
加速度により、空気膜のバネ定数が小さい場合のヘッド
スライダの浮上変動量に比べて小さくなる。これは、数
２のフックの法則より明らかである。

【数２】

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスクが発生さ
せる加速度は、磁気ディスクのうねりや磁気ディスクの
ランナウト等の磁気ディスクの機械的な変形に起因す
る。従って、磁気ディスクから受ける加速度は、ヘッド
スライダの浮上量とは何の相関もない。しかし、ヘッド
スライダの浮上量が小さくなると、空気膜のバネ定数が
大きくなり、ヘッドスライダの浮上変動量は小さくな
る。これにより、ヘッドスライダの浮上は不安定とな
り、場合によっては磁気ディスクと接触して墜落するこ
とになる。従って、従来の磁気ディスクを用いてヘッド
スライダの浮上量を例えば２０ｎｍ以下と小さくするこ
とは困難であるという問題があった。

【０００８】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が小さくて
も安定した浮上を保つ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。

【０００９】

【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に
おいて、前記データ等が記録される凸部と、前記ヘッド
スライダが前記凸部に近接して浮上するのに必要な動圧
を、前記ヘッドスライダに与える凹部とを備えることに
より達成される。

【００１０】上記構成によれば、ヘッドスライダと磁気
ディスクとの間に発生する空気膜のバネ定数が小さくな
るので、磁気ディスクの表面上におけるヘッドスライダ
の浮上量が小さくても安定した浮上を保つことができ
る。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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２０ｎｍｐ−ｐ、望ましくは１０ｎｍｐ−ｐ
とすれば良いことになる。

【００３０】ここで、上述した磁気ディスク３において
は、ヘッドスライダ６は磁気ディスク３の凸部と凹部と
で支えられている。例えば２本レールテーパフラットス
ライダのように、ヘッドスライダ６に加わる磁気ディス
ク３からの圧力が、ヘッドスライダ６の進行方向に対し
て鉛直方向では一定であると考えると、磁気ディスク３
の凸部と凹部とに加わるヘッドスライダ６からの圧力
は、磁気ディスク３の凸部の面積と凹部の面積の比率に
支配される。ここで、磁気ディスク３の凸部の面積と凹
部の面積の比率を、数３及び数４のように定義する。
尚、ＬＲ＋ＧＲ＝１である。

【数３】

【数４】

【００３１】また、磁気ディスク３の凸部と凹部の段差
をｄとすれば、ヘッドスライダ６と凸部及び凹部との間
に形成される空気膜のバネ定数は、数１より数５で表さ
れる。

【数５】

【００３２】また、磁気ディスク３とヘッドスライダ６
との間に形成される空気膜のバネ定数を求めるために、
図１３に示すようなモデルを考える。ヘッドスライダ６
は、磁気ディスク３の凸部との間で形成される空気膜
と、磁気ディスク３の凹部との間で形成される空気膜と
によって支えられている。この２つのバネは、一体とな
って同時に伸縮するものとし、また、ヘッドスライダ６
に対する各バネの寄与率は、磁気ディスク３の凸部と凹
部の比率に依存するものとする。従って、従来の磁気デ
ィスクでは、ＧＲ＝０、ＬＲ＝１．０となる。

【００３３】図１３に示すモデルを用いて数６から２つ
のバネの合成バネ定数ｋＣを数７のように求める。

【数６】

【数７】

【００３４】磁気ディスク３上でのヘッドスライダ６の
浮上量と同一にした従来の磁気ディスクとヘッドスライ
ダ６の間に形成される空気膜のバネ定数はｋＬであるの
で、ｋＬとｋＣの差を取って両者の大きさを比較した。

【数８】

【００３５】よって、数４及び数５より、数９であるこ
とが分かる。

【数９】

【００３６】数９において、ＧＲ＝０となるのは、凹部
の比率が０のとき、即ち従来の磁気ディスクのときであ
る。また、ｋＬ−ｋＧ＝０となるのは、凸部と凹部の段
差が０のとき、即ち従来の磁気ディスクのときである。
従って、従来の磁気ディスクとヘッドスライダ６との間
に形成される空気膜のバネ定数に比べて、磁気ディスク
３とヘッドスライダ６との間に形成される空気膜のバネ
定数を小さくすることができる。また、数７より、凹部
の比率を大きくした方が磁気ディスク３とヘッドスライ
ダ６との間に形成される空気膜のバネ定数を小さくする
ことができる。従って、凹部の比率を最も大きくするこ
とができる凸部の幅をトラック幅と等しくすれば、記録
密度を劣化させることなく、磁気ディスク３とヘッドス
ライダ６との間に形成される空気膜のバネ定数を最も小
さくすることができる。即ち、凹部は、ヘッドスライダ
６が凸部に近接して浮上するのに必要な動圧を、ヘッド
スライダ６に与えることになる。

【００３７】そこで、ヘッドスライダ６の浮上量につい
て、以下の測定用ディスクを作製して調べた。測定用の
ディスクは、ガラス製であって、凸部と凹部が規則正し
く同心円状に設けられている。このガラスディスクに対
する凸部と凹部のパターンは、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
を基に凸部と凹部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
り現像して凸部と凹部のパターンを形成する。

【００３８】図１４に示すように、凸部の幅は３．２μ
ｍ、凹部の幅は１．６μｍである。凸部と凹部の同心円
状のパターンは、ガラスディスクの半径１５．５ｍｍ〜
２０．５ｍｍの間で形成されており、パターンの中央付
近には浮上量測定用のフラットな領域が幅０．４ｍｍで
形成されている。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。また、レー
ルとレールの間、即ちヘッドスライダ６の中心線上に、
幅５０μｍの測定用のレールを設けた。このレールは２
本のレールに比べて十分細いため、ヘッドスライダ６の
浮上には影響しない。先ず、ヘッドスライダ６が十分浮
上する回転数でガラスディスクを回転させ、その後、ガ
ラスディスクの回転数を徐々に下げてヘッドスライダ６
とガラスディスクが接触するまでの浮上量を浮上量測定
機により測定した。

【００３９】図１５（Ａ）は、平面上におけるヘッドス
ライダ６の浮上量と、ガラスディスクとヘッドスライダ
６の相対速度との関係を示す図、同図（Ｂ）は、凹凸部
上におけるヘッドスライダ６の浮上量と、ガラスディス
クとヘッドスライダ６の相対速度との関係を示す図であ
る。平面上におけるヘッドスライダ６の浮上量は、相対
速度が１．５ｍ／ｓ程度で乱れ、ヘッドスライダ６とガ
ラスディスクが接触している。その接触する寸前のヘッ
ドスライダ６の浮上量は２１．７ｎｍである。これに対
し、凹凸部上におけるヘッドスライダ６の浮上量は、相
対速度が１２．１ｍ／ｓにおいても乱れることはなく、
小さくなっている。このときのヘッドスライダ６の浮上
量は１５．６ｎｍである。

【００４０】以上より、同一のヘッドスライダ６を用い
ても、平面上におけるヘッドスライダ６の浮上量より
も、凹凸部上におけるヘッドスライダ６の浮上量の方が
より小さい値となり、かつ平面上におけるヘッドスライ
ダ６の浮上よりも、凹凸部上におけるヘッドスライダ６
の浮上の方がより安定した浮上を保つことができる。
尚、ヘッドスライダ６の形状や凹凸部の形状は、上述し
た実施形態に限定されるものではない。

【００４１】

【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が小さくて
も安定した浮上を維持できるので、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と共に、記
録密度を高めることができる。

【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】磁気ディスクとヘッドスライダとの間に形成
される空気膜のバネ定数を求めるためのモデル図。

【図１４】ガラスディスクの凹凸部のパターンを示す平
面図。

【図１５】平面上及び凹凸部上におけるヘッドスライダ
の浮上量と、ガラスディスクとヘッドスライダの相対速
度との関係を示す図。

【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

【特許請求の範囲】

【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
スクにおいて、前記データ等が記録される凸部と、前記ヘッドスライダが前記凸部に近接して浮上するのに
必要な動圧を、前記ヘッドスライダに与える凹部とを備
えたことを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】データ等が記録再生される磁気ディスク
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
して前記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、前記磁気ディスクの表面に、前記データ等が記録される
凸部と、前記ヘッドスライダが前記凸部に近接して浮上
するのに必要な動圧を、前記ヘッドスライダに与える凹
部とを設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。