JPH09282648A - 磁気ディスク及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気信号を全面にわたって正確に読み取るこ
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
気ディスクにて、前記ヘッドスライダの制御信号記録領
域通過時の浮上量が、データ記録領域通過時の浮上量以
下であってグライドハイト以上であるように構成する。

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
プログラム等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、サーボクロックを生成する際の基準と
な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、サーボパターン
という）が形成されており、このサーボパターンは凸部
で形成しても良いし、凹部で形成しても良い。

【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
部又は凹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。
ところで、このような磁気ディスクにおいては、図１３
に示すように、凹部と逆向きに磁化された凸部との間の
磁化反転領域、即ちサーボゾーンのサーボパターンから
得られる磁気信号の振幅（同図（Ｂ））は、凸部の通常
の磁化領域、即ちデータゾーンのデータトラックから得
られる磁気信号の振幅（同図（Ａ））の約７０％にな
る。これは、サーボパターンではある段差を持って同極
の磁化同士が向き合っているので、サーボパターンから
漏れる磁束密度が、データトラックから漏れる磁束密度
に比べて小さいためである。従って、この磁気ディスク
においては磁気信号の振幅の変動は本質的なことであ
り、サーボパターンから漏れる磁束密度と、データトラ
ックから漏れる磁束密度とを同等にして磁気信号の振幅
の変動を抑制することは困難である。

【００１０】ところが、上述したようにサーボパターン
から得られる磁気信号は、磁気ヘッドをデータトラック
上に位置決めするためのサーボ信号として用いられてい
るため、サーボパターンから得られる磁気信号の振幅が
データトラックから得られる磁気信号の振幅の約７０％
であると、サーボパターンから得られる磁気信号を読み
誤るおそれがあった。特に、グレイコードによるトラッ
クアドレス信号は、クロックマークによるサーボクロッ
クにしたがって磁化反転の位置によって判断される。そ
して、その磁化反転の位置は、磁気信号の振幅が定めら
れた出力以上になる位置で決められる。従って、磁気信
号の振幅が設計値よりも小さい場合には、磁気信号が存
在しないと誤判断して磁気ヘッドを正確に位置決めする
ことができないおそれがあるという問題があった。

【００１１】この発明は、以上の点に鑑み、磁気信号を
全面にわたって正確に読み取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、前記ヘッドスライダの制御信号記録領域
通過時の浮上量が、データ記録領域通過時の浮上量以下
であってグライドハイト以上であるようにすることによ
り達成される。

【００１３】上記構成によれば、ヘッドスライダの制御
信号記録領域通過時の浮上量を、データ記録領域通過時
の浮上量より低下させているので、制御信号記録領域か
ら得られる磁気信号の振幅が、データ記録領域から得ら
れる磁気信号の振幅より小さくても、制御信号記録領域
から得られる磁気信号を正確に読み取ることができる。

【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、サーボクロックを
生成する際の基準となるクロックマーク及び磁気ヘッド
８をトラッキング制御するためのウォブルドマーク等の
サーボパターンＳＰが形成されており、このサーボパタ
ーンＳＰは凸部で形成しても良いし、凹部で形成しても
良い。

【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の厚さのコバルトク
ロム白金層３２３が形成される。このコバルトクロム白
金層３２３の上には、約１０ｎｍの厚さの炭素層又はＳ
ｉＯ２から成る保護膜３２４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４７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４８に第１の直
流電流を印加しながら、着磁用磁気ヘッド４８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４８に
印加しながら、着磁用磁気ヘッド４８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４８
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４８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、従来問題であっ
たサーボパターンＳＰから得られる磁気信号の誤読を回
避するためには、サーボパターンＳＰから得られる磁気
信号の振幅とデータトラックＤＴから得られる磁気信号
の振幅を同等にすれば良い。このためには、サーボパタ
ーンＳＰ上におけるヘッドスライダ６の浮上量ＤＳを、
データトラックＤＴ上におけるヘッドスライダ６の浮上
量ＤＤより小さくすれば良い。ヘッドスライダ６の浮上
量Ｄは、スペイシング損失の効果を利用することにより
変動させることができる。このスペイシング損失ＳＬと
ヘッドスライダ６の浮上量Ｄの関係は数１で表される。

【数１】

【００３２】ここで、記録波長λはサーボ信号のクロッ
ク周波数と関係する。通常、磁気ディスク３の回転数は
一定でサーボ信号のクロック周波数も一定であるため、
サーボクロックの記録波長は磁気ディスク３の半径によ
って異なる。この実施形態では、記録波長λとして最短
波長となる最内周でのサーボクロックの記録波長λｍｉ
ｎを数１に用いる。また、サーボパターンＳＰから得ら
れる磁気信号の振幅とデータトラックＤＴから得られる
磁気信号の振幅の比率である約７０％は、−３ｄＢに相
当するので、スペイシング損失ＳＬにはこの−３ｄＢを
用いる。以上より数１を書き直すと、データトラックＤ
Ｔ上におけるヘッドスライダ６の浮上量ＤＤとサーボパ
ターンＳＰ上におけるヘッドスライダ６の浮上量ＤＳと
の浮上量差ｄは数２となる。

【数２】

【００３３】また、ヘッドスライダ６のデータトラック
ＤＴ通過時に対するサーボパターンＳＰ通過時の浮上低
下量Δｄの最大値は、データトラックＤＴ上におけるヘ
ッドスライダ６の浮上量ＤＤからヘッドスライダ６に搭
載されている磁気ヘッド８が磁気ディスク３の表面（表
面に生じている突起の先端部）と接触する直前まで、即
ち浮上量ＤＤ−グライドハイトＧＨとなる。即ち、浮上
低下量Δｄの範囲は数３を満たせば良いことになる。

【数３】

【００３４】先ず、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。ここで、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
法でガラスディスクの半径１５．５ｍｍから３５．０ｍ
ｍの間に形成した。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。

【００３５】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、即ち凸部と凹部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． 凸部と凹部の比率 １ ０．５ ２ ２．０ ３ ３．０ ４ ４．０ ５ ５．０ ６ ８．０ ７ １０．０

【００３６】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パ
ターンＳＰの深さ、即ち凹部の深さは２００ｎｍであ
り、凸部と凹部の比率は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３０．２ｍｍ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。

【００３７】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パターン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０〜２．６の間ではデータ
ゾーン、即ちデータトラックＤＴ上におけるヘッドスラ
イダ６の浮上量ＤＤよりも、サーボゾーン、即ちサーボ
パターンＳＰ上におけるヘッドスライダ６の浮上量ＤＳ
の方が小さくなり、除算値が２．６以上ではデータトラ
ックＤＴ上におけるヘッドスライダ６の浮上量ＤＤより
も、サーボパターンＳＰ上におけるヘッドスライダ６の
浮上量ＤＳの方が大きくなる。

【００３８】ここで、ヘッドスライダ６の浮上量Ｄ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Ｄ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Ｄ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３
１のそりに対しては±１０％、シーク時の変動に対して
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ＧＨに対しては３５ｎｍである。

【００３９】以上より、グライドハイトＧＨは浮上量Ｄ
の約７０％となる。従って、この実施形態の場合、ヘッ
ドスライダ６の浮上量Ｄは５０ｎｍであるから、その７
０％は３５ｎｍになる。また、一般的なサーボ信号の最
短波長は１．６μｍである。これらの条件を考慮に入れ
ると、上記除算値を１．２以下とすれば、サーボパター
ンＳＰから得られる磁気信号の振幅とデータトラックＤ
Ｔから得られる磁気信号の振幅を同等にすることがで
き、従来問題であったサーボパターンＳＰから得られる
磁気信号の誤読を回避することができる。

【００４０】次に、上記ガラスディスクに磁性層をスパ
ッタリングにより形成し、サーボパターンＳＰから得ら
れる磁気信号の振幅とデータトラックＤＴから得られる
磁気信号の振幅との比較を行った。スパッタリングは、
クロム層を１００ｎｍ、コバルトクロム白金層を２０ｎ
ｍ、炭素層を１０ｎｍの順で行った。磁気ヘッド８とし
ては、ナノスライダに搭載された再生ＭＲヘッド及び記
録インダクティブヘッドの複合ヘッドを用いた。

【００４１】図１５は、サーボパターンＳＰから得られ
る磁気信号と、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パ
ターン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。図１４と比較して分かるように、ヘッドスライダ
６の浮上変動量が小さくなると、サーボパターンＳＰか
ら得られる磁気信号が小さくなる。また、サーボ信号の
最短波長は１．６μｍであるから、ヘッドスライダ６の
サーボゾーン通過時の浮上変動量が約１０ｎｍのとき、
サーボパターンＳＰから得られる磁気信号の振幅とデー
タトラックＤＴから得られる磁気信号の振幅１．６μｍ
は略等しくなる。

【００４２】以上より、データトラックＤＴ上における
ヘッドスライダ６の浮上量ＤＤとサーボパターンＳＰ上
におけるヘッドスライダ６の浮上量ＤＳとの浮上量差ｄ
を数２で示す範囲にすることにより、サーボパターンＳ
Ｐから得られる磁気信号の振幅とデータトラックＤＴか
ら得られる磁気信号の振幅を同等にすることができ、従
来問題であったサーボパターンＳＰから得られる磁気信
号の誤読を回避することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
制御信号記録領域から得られる磁気信号を正確に読み取
ることができるので、磁気ヘッドのトラッキング制御を
安定に行ってデータ等の記録再生を精度良く行うことが
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６に示す磁気ディスクのデータゾーンのデ
ータトラックから得られる磁気信号の振幅と、サーボゾ
ーンのサーボパターンから得られる磁気信号の振幅を示
す図。

【図１４】図１に示すハードディスク装置のヘッドスラ
イダの浮上変動量と、図６に示す磁気ディスクのデータ
ゾーンの凹凸部の比率を、サーボゾーンの凹凸部の比率
で除算した値との関係を示す図。

【図１５】図６に示す磁気ディスクのサーボパターンか
ら得られる磁気信号と、データゾーンの凹凸部の比率
を、サーボゾーンの凹凸部の比率で除算した値との関係
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 (6)

【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、 前記ヘッドスライダの制御信号記録領域通過時の浮上量
   が、データ記録領域通過時の浮上量以下であってグライ
   ドハイト以上であるようにしたことを特徴とする磁気デ
   ィスク。
2. 【請求項２】 前記ヘッドスライダのデータ記録領域通
   過時に対する制御信号記録領域通過時の浮上低下量が、
   スペイシング損失を変数とした関数で表される請求項１
   に記載の磁気ディスク。
3. 【請求項３】 前記スペイシング損失が、−３ｄＢであ
   る請求項２に記載の磁気ディスク。
4. 【請求項４】 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制御信号記録領域通過時の浮上量
   が、データ記録領域通過時の浮上量以下であってグライ
   ドハイト以上であるようにしたことを特徴とする磁気デ
   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の除算値を、１．２以下としたこ
   とを特徴とする磁気ディスク。
6. 【請求項６】 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の除算値を、１．２以下としたこ
   とを特徴とする磁気ディスク装置。