JPH10283602A - ハードディスク、ディスクカートリッジ及びこれを用いたリムーバブルハードディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録密度に対して互換性のあるハードディスク
装置を構成する。 【解決手段】データ記録領域全面に亘って形成された溝
で構成されたガードバンドを有するハードディスク１２
がカートリッジ１４内に収納されると共に、このカート
リッジ１０が装置本体２０に対し着脱自在に装着され
る。ハードディスクは低密度記録用と高密度記録用とで
ヘッド浮上量が相違するようにガードバンド用溝の深さ
や面積が異なるように形成されている。高密度記録の場
合には同じ幅でも溝を深くすると、負荷容量が減ってヘ
ッド浮上量が少なくなる。その分スペーシングロスが少
なくなるから、記録波長が短い高密度記録用のヘッド浮
上量となる。このように溝を変更するだけで互換性のと
れたリムーバブルハードディスク装置を実現できる。

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、ハードディス
ク、ディスクカートリッジおよびこれを使用したリムー
バルハードディスク装置に関する。詳しくは、ディスク
本体に形成されたガードバンド用溝で磁気ヘッドの浮上
量を変えることによって、低密度記録用と高密度記録用
のハードディスクを実現したもので、カートリッジには
この記録密度の違いを識別する識別手段が設けられ、リ
ムーバルハードディスク装置にはこの識別手段を検出す
る検出手段が設けられて、記録密度に応じた記録再生を
実現できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディスクを交換できる小型のハー
ドディスクドライブ装置（ＨＤＤ）、いわゆるリムーバ
ブルハードディスク装置が市販されている。リムーバブ
ルハードディスク装置は大容量のディスク交換型ドライ
ブ装置でありながら、高速アクセス、高転送レートとい
うハードディスク装置のメリットを持っているので、画
像ファイルを含めたマルチメディア用ストレージデバイ
スとして期待されている。

【０００３】リムーバブルハードディスク装置は下記の
ような構造になっている。図１０はこのリムーバブルハ
ードディスク装置の従来例を示すもので、同図Ａはハー
ドディスク装置２０の本体側を示し、同図Ｂはディスク
カートリッジ１０を示す。

【０００４】ハードディスク１２はカートリッジ１４内
に収納されており、このカートリッジ１４をドライブ装
置２０に装填すると、ハードディスク１２が装置本体２
２に設けられたスピンドルモータ２４（図１１参照）に
チャッキングされるとともに、ドライブ装置２２内の複
数のリンク機構（図示せず）を使ってディスクカートリ
ッジ１４の前面側に設けられたシャッター１８が開けら
れ、ハードディスク１２の上面にヘッドジンバル手段
（ヘッドアクチュエータ）（ＨＧＡ：Head Gimbal Asse
mbly）２８がロードされる。

【０００５】ヘッドジンバル手段２８はアーム２６に取
り付けられ、アーム２６はアーム回動手段３０（例えば
ＶＣＭ：Voice Coil Motor）によって所定範囲内に亘っ
て駆動される。ヘッドジンバル手段２８をハードディス
ク１２上に移動（ロード）させるため、ヘッドジンバル
手段２８には図１２に示すようなロード／アンロードバ
ー４８がサスペンション４２のロードビーム４２ａに取
り付けられている。

【０００６】図１２において、ベースプレート４０は図
１０および図１１に示すアーム２６の先端部に取り付け
固定される。ベースプレート４０の一端部側はロードビ
ーム４２ａとなされ、ロードビーム４２ａの先端部にジ
ンバル４２ｂが取り付けられている。ジンバル４２ｂの
一面にはコ字状をなすスライダ４４が取り付けられ、そ
の先端側面部に磁気ヘッド４６が設けられている。そし
て、磁気ヘッド４６とは反対側のロードビーム４２ａの
面にはロード／アンロード用のバー４８が取り付け固定
されている。

【０００７】非動作時には、ロード／アンロードバー４
８は、図１３に示すように磁気ヘッド４６の先端部と対
向するように設けられているランプ３２（その先端断面
は図１１のようにコ字状をなす）の上に乗っており、ヘ
ッドジンバル手段２８はハードディスク１２から離れて
いる。

【０００８】ハードディスク１２がスピンドルモータ２
４にチャッキングされ、定常回転になると、アーム回動
手段３０によってアーム２６がディスク方向へ回転し、
ロード／アンロードバー４８がランプ３２を滑り降り、
図１４に示すようにスライダ４４がハードディスク１２
上にロードされる。これによって、スライダ４４がハー
ドディスク１２の面から浮上するようになる。アンロー
ドの場合はこの逆の動作を行う。

【０００９】図１５に示すように、スライダ４４はディ
スク回転時にハードディスク１２から非常に僅かな隙間
ｈ（例えば０．１μｍ以下）を保って浮上している。こ
の浮上スライダ４４の後端にデータの記録再生を行う磁
気ヘッド４６が取り付けられている。磁気ヘッド４６で
ハードディスク１２上に記録されたサーボ信号を読取
り、その結果をフィードバックしてアーム回動手段３０
に流す電流値を制御することによって、アーム２６を回
転させ、目標トラックへのシーク動作やトラッキング動
作を行う。目標トラックに到達したら、データの記録再
生が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２ＤＤや２
ＨＤのように線記録密度の相違するフロッピィーディス
クや、スタンダードタイプとハイ８（Ｈｉ８）タイプの
８ミリＶＴＲのように、線記録密度が高いメディアのデ
ータと、通常の線記録密度のメディアのデータの何れも
読める互換性が確保された記録再生装置がある。

【００１１】これらの記録再生装置に使用されているヘ
ッドはディスクやテープと接触しているため、メディア
の表面性を良くすることでヘッドとディスク間あるいは
ヘッドとテープのスペーシングロスが低減する。したが
って、表面性の良いメディアを高記録密度用のメディア
として使用すれば、自動的にスペーシングロスが減少し
て、高記録密度のデータを記録再生できるようになるか
ら、表面性のみを考慮するだけで、ディスクの互換性を
比較的簡単に確保できる。

【００１２】これに対して、ハードディスク装置は上述
したように、一般に浮上スライダ４４に磁気ヘッド４６
が取り付けられているため、スライダ浮上量がスペーシ
ングロスに大きく影響する。したがって、このようなハ
ードディスク装置において低記録密度用と高記録密度用
とのハードディスクを相互に記録再生できるようにその
互換性を確保するには、使用するメディア（ディスク）
の種類によって、ヘッド浮上量を変えなければならな
い。元々非常に表面性の良い基板が使用されているハー
ドディスク１２においては、表面性の差でヘッド浮上量
を制御することは期待できない。

【００１３】スライダ浮上量は、周知のようにスライダ
４４の圧力発生を司る断面コ字状のＡＢＳ部（Air Bear
ing Surface）４４ａに発生した浮上力と、サスペンシ
ョン４２によって与えられる負荷荷重（スライダ４４を
ハードディスク１２側に押し付ける力）のバランスによ
って決められる。

【００１４】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、記録密度の違いによってスラ
イダ浮上量（ヘッド浮上量）を変えることのできるハー
ドディスク、これを使用したディスクカートリッジおよ
びリムーバブルなハードディスク装置を提案するもので
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係るハードディスク
では、データ記録領域全面に亘って形成された溝状のガ
ードバンドを有するハードディスクであって、少なくと
も低密度記録用と高密度記録用とでヘッド浮上量が相違
するように上記ガードバンド用溝が形成されたことを特
徴とする。

【００１６】請求項４に記載したこの発明に係るディス
クカートリッジでは、データ記録領域全面に亘って形成
された溝状のガードバンドを有し、少なくとも低密度記
録用と高密度記録用とでヘッド浮上量が相違するように
上記ガードバンド用溝が形成されたハードディスクであ
って、上記記録密度の違いを識別する識別手段が上記ハ
ードディスクを収納するカートリッジ本体に設けられた
ことを特徴とする。

【００１７】請求項６に記載したこの発明に係るリムー
バブルハードディスク装置では、データ記録領域全面に
亘って形成された溝状のガードバンドを有するハードデ
ィスクがカートリッジ内に収納されると共に、このカー
トリッジが装置本体に対し着脱自在に装着され、上記ハ
ードディスクは少なくとも低密度記録用と高密度記録用
とでヘッド浮上量が相違するように上記ガードバンド用
溝が形成されると共に、上記記録密度の相違を検出する
検出手段が上記装置本体に設けられたことを特徴とす
る。

【００１８】この発明では、ハードディスクに形成され
るガードバンド用溝の深さや面積を変えて負荷容量を適
宜な値とすることによってヘッド浮上量を変える。２種
類の記録密度の場合には、低密度記録の場合よりも高密
度記録の場合のディスクを使用したときの方がヘッド浮
上量を少なくする。こうすることによって、特に高密度
記録の場合のスペーシングロスが少なくなって、データ
の記録再生を良好に行うことができる。

【００１９】ハードディスクが低密度記録か高密度記録
かを識別するため、カートリッジ本体に識別孔が形成さ
れ、装置本体側にはその検出手段が設けられているの
で、カートリッジ自体でも低密度記録用と高密度記録用
との識別が可能になると共に、装置本体でもその識別を
行うことができるから対応する記録再生モードを自動的
に選択できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係るハードデ
ィスク、ディスクカートリッジおよびこれを使用したリ
ムーバブル型のハードディスク装置の一実施形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００２１】本発明は、ディスク自体の構成を変えるだ
けで線記録密度の異なる２種類のハードディスクを構成
できるようにしたものである。したがって線記録密度の
異なる２種類のハードディスクを同一のハードディスク
装置で記録再生できる互換性の採れたハードディスク装
置を提供できる。

【００２２】本発明で適用できるハードディスクとして
は、ＰＥＲＭ（Pre-Embossed RigidMagnetic disk）デ
ィスクなどがある。ＰＥＲＭディスクとは、光ディスク
と同様のスタンピング技術を用い、図２に示すようにデ
ィスク表面１２ａに微細な凹凸を一括形成したハードデ
ィスクである。

【００２３】このハードディスク１２は、図３にその詳
細を示すように、データトラック（凸条）５０間に形成
されたガードバンド溝５４が同心円状に形成され、また
トラック５０のセクタ（データエリア）とセクタとの間
のサーボエリアには、トラックアドレスやトラッキング
用位置情報となるサーボマーク５２が放射状に形成され
ている。凸条をなすデータトラック５０上にデータが記
録される。

【００２４】サーボマーク５２のうち凸部５２ａの上面
と平坦部５２ｂにはそれぞれ図３矢印で示すように、予
め特定の方向（ディスク周方向）に磁化されている。こ
の場合、トラック間に設けられた凸部５２ａ同士は同じ
向きに磁化され、平坦部５２ｂ同士も同じ向きに磁化さ
れている。トラックアドレスに対応して凸部５２ａの数
などが定められている。これら凸部５２ａは予め一括形
成されている。この磁化反転部（平坦部）からのヘッド
再生出力がサーボ信号として使用され、目的トラックへ
のシーク動作や所定トラックでのトラッキング動作が行
われる。

【００２５】このようにＰＥＲＭディスクは、データト
ラック間にガードバンドを形成したディスクリートトラ
ック構造であるために、磁気ヘッドの横漏洩磁界に起因
する隣接トラック間の磁気的干渉が軽減されて、高トラ
ック密度を実現できる。また、上述したような高精度な
位置信号パターン（サーボマーク）を一括成形すること
ができるので、従来のようにドライブ装置一台ごとに行
っていたアドレス用データやトラッキングデータなどの
サーボ情報の記録処理が不要になると言う特長を持つ。

【００２６】この発明ではこのようなガードバンド溝５
４を有するＰＥＲＭディスクを使用する。

【００２７】ここで、ガードバンド溝５４の深さによ
り、スライダ４４とディスク間の空気膜の負荷容量、す
なわちスライダ４４を支える力が変化する。スライダ長
さ方向に平行なガードバンド溝５４の場合の負荷容量と
ヘッド浮上量（スライダ浮上量）との関係を図４に示
す。

【００２８】この図はガードバンド溝５４の深さδが増
加すると負荷容量、つまりヘッド浮上量が曲線Ｌａのよ
うに減少することを表している。この現象は、ガードバ
ンド溝５４の深さによってスライダ４４とハードディス
ク１２間の平均的な隙間が実効的に変化するためであ
る。例えば、ガードバンド溝５４が深くなると実効的な
隙間が広くなって負荷容量は減少する。

【００２９】スライダ４４は上述したようにサスペンシ
ョン４２によって一定荷重でハードディスク１２側に押
し付けられており、ハードディスク１２の回転によって
発生するスライダ４４とハードディスク１２間の空気膜
の力がサスペンション４２の力と釣り合う高さｈがヘッ
ド浮上量となる。したがって、ガードバンド溝５４の深
さが変化すると負荷容量が変化し、その結果ヘッド浮上
量が変化するという関係が成り立つ。

【００３０】例えば、図４に示すように低記録密度タイ
プのハードディスクの浮上量をｈ１、そのときのガード
バンド溝５４の深さをｄ１とする。スペーシングロスは
記録波長に逆比例し、ディスクとの対向間隙（隙間）に
比例する。高記録密度タイプのハードディスク１２の場
合には記録波長が短いので、スペーシングロスを少なく
するにはヘッド浮上量ｈ２は、低記録密度タイプのもの
より下げる必要がある（ｈ２〈ｈ１）。

【００３１】そこで、この発明はハードディスクとして
図１に示すように構成する。同図Ａは低記録密度用ハー
ドディスク１２の断面図であり、同図Ｂは高記録密度用
ハードディスク１２の断面図である。両ディスクともト
ラックピッチは同じであるものとする。低記録密度用ハ
ードディスク１２に形成されたガードバンド溝５４の幅
Ｗａ、深さをｄ１とするとき、図示の状態で適切なヘッ
ド浮上量ｈ１（図３参照）が得られているものとする。

【００３２】この状態のとき高記録密度用ハードディス
ク１２の場合には、同図Ｂに示すようにガードバンド溝
５４の幅Ｗｂは変えずにその深さをｄ２（＜ｄ１）とす
る。こうすることによって負荷容量は同図Ａよりも小さ
くなるからヘッド浮上量ｈ２もｈ１より小さくなる（図
３参照）。

【００３３】このように、所望の浮上量を達成するため
に必要なガードバンド溝５４の深さを予め決めた上で、
ハードディスク１２を作製すれば、ハードディスク１２
をドライブ装置２０に装填するだけでヘッド浮上量ｈが
自動的に変わり、低記録密度用と高記録密度用の２種類
のハードディスクに対応した記録再生処理が可能にな
る。つまり、互換性の採れたハードディスク装置を実現
できる。

【００３４】浮上量を変化させる方法としては、ガード
バンド溝５４の深さｄを変えるだけでなく、その溝の断
面積を変えることも考えられる。例えば低記録密度用つ
まり高浮上量用ディスクの場合には、図５Ａのようにそ
の溝断面を逆三角とし、高記録密度用つまり低浮上用デ
ィスクの場合には、同図Ｂのようにその溝断面を矩形状
とする。矩形断面の方が逆三角断面より溝５４の断面積
が大きくなり、実効的な隙間が広くなり、負荷容量が小
さくなるため、ヘッド浮上量が低下するからである。

【００３５】これらのハードディスク１２は図６Ｂに示
すようなカートリッジ１４に収納される。カートリッジ
本体１４ａにはその一部、図では図６Ｂに示すように本
体下面の深部に低記録密度用と高記録密度用とを識別す
る識別手段５５が設けられる。

【００３６】識別手段５５としては識別孔などを用いる
ことができ、この例では高記録密度用のカートリッジ１
４に対してだけ所定径の識別孔５５が穿設されている。

【００３７】そのため、装置本体側には図６Ａおよび図
７Ａにそれぞれ示すように、識別孔５５と対応する底面
に検出手段５６が設けられる。図６に示す例は、検出ス
イッチで検出手段５６が構成されており、図８Ａおよび
Ｂのようにカートリッジ１４が装置本体２０に装着さ
れ、検出スイッチ５６の操作子５６ａが識別孔５５に嵌
入したときのスイッチ（オン若しくはオフ）状態で収納
ハードディスク１２の記録密度の粗密が判断される。こ
のように識別孔５５の有無で低記録密度用か高記録密度
用かを判断できる。それによって装置本体２０内の処理
系が対応する切り替えられる。

【００３８】孔５５の識別は光学的に行うこともでき
る。図９はその具体例を示すもので、同図Ｂに示すよう
に検出手段が光学的検出手段６０で構成され、孔５５に
向かって発光部６２から検出光が照射され、その反射光
が受光部６４で受光される。孔５５がないときは反射光
が戻り、孔５５があると戻らないので、この２つの状態
によって装填されたカートリッジ１４が低記録密度用か
高記録密度用かを識別できる。

【００３９】識別孔５５と検出手段５６との関係はあく
まで一例であり、ハードディスク１２の識別が可能な情
報（記録密度情報）をカートリッジ１４からドライブ装
置２０側へ伝えることが可能ならば、磁気的なセンサー
を使用する方法、半導体メモリーをカートリッジ１４に
取り付ける方法など、どのような方法でも構わない。

【００４０】記録密度は粗密の２種類を例示したが、こ
れに限られるものではなく、２種類以上の場合でもこの
発明を適用できる。２種類以上の場合には識別手段や検
出手段をそれに応じて変更すればよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、低密
度記録用と高密度記録用とでヘッド浮上量が相違するよ
うにディスク上のガードバンド用溝を形成したものであ
る。また、低密度記録用と高密度記録用とでヘッド浮上
量が相違するようにガードバンド用溝を形成したハード
ディスクであって、低密度記録用と高密度記録用との識
別手段をハードディスクを収納するカートリッジ本体に
設けたものである。さらに低密度記録用と高密度記録用
とでヘッド浮上量が相違するようにガードバンド用溝が
形成されたハードディスクを使用すると共に、ディスク
カートリッジを装着する装置本体に低密度記録用と高密
度記録用の検出手段を設けたものである。

【００４２】これによれば、ガードバンド用溝を変える
だけで低密度記録用と高密度記録用とすることができる
ため、装置本体とカートリッジ自体には多少の構成的な
追加が発生するのみで、装置本体などを大幅に改変しな
いでも互換性のとれたハードディスク装置を実現できる
特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るハードディスクの一実施態様を
示す要部断面図である。

【図２】ハードディスクに形成されたトラックの関係を
示す平面図である。

【図３】その一部を拡大した詳細図である。

【図４】ヘッド浮上量と溝の深さとの関係を示す曲線図
である。

【図５】この発明に係るハードディスクの他の実施態様
を示す要部断面図である。

【図６】この発明に係るディスクカートリッジとハード
ディスク装置との関係を示す要部断面図である。

【図７】その側断面図である。

【図８】カートリッジ装填状態の断面図である。

【図９】カートリッジ装填状態の他の例を示す断面図で
ある。

【図１０】従来のディスクカートリッジとハードディス
ク装置との関係を示す要部断面図である。

【図１１】その側面図である。

【図１２】ヘッドジンバル手段の斜視図である。

【図１３】アンロード状態のヘッドとディスクとの関係
を示す図である。

【図１４】ロード状態のヘッドとディスクとの関係を示
す図である。

【図１５】その拡大一部断面図である。

【符号の説明】

１０・・・ディスクカートリッジ、１２・・・ハードデ
ィスク、２８・・・ヘッドジンバル手段、４４・・・ス
ライダ、４６・・・磁気ヘッド、５４・・・ガードバン
ド溝、Ｗ・・・幅、ｄ・・・深さ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ記録領域全面に亘って形成された
   溝状のガードバンドを有するハードディスクであって、 低密度記録用と高密度記録用とでヘッド浮上量が相違す
   るように上記ガードバンド用溝が形成されたことを特徴
   とするハードディスク。
2. 【請求項２】 少なくとも低密度記録用と高密度記録用
   とで上記溝の深さを変えるようにしたことを特徴とする
   請求項１記載のハードディスク。
3. 【請求項３】 少なくとも低密度記録用と高密度記録用
   とで上記溝の幅と深さが一定で、かつ上記溝の断面積を
   変えるようにしたことを特徴とする請求項１記載のハー
   ドディスク。
4. 【請求項４】 データ記録領域全面に亘って形成された
   溝状のガードバンドを有し、 少なくとも低密度記録用と高密度記録用とでヘッド浮上
   量が相違するように上記ガードバンド用溝が形成された
   ハードディスクであって、 低密度記録用と高密度記録用との識別手段が上記ハード
   ディスクを収納するカートリッジ本体に設けられたこと
   を特徴とするディスクカートリッジ。
5. 【請求項５】 上記識別手段は識別用の孔であることを
   特徴とする請求項４記載のディスクカートリッジ。
6. 【請求項６】 データ記録領域全面に亘って形成された
   溝状のガードバンドを有するハードディスクがカートリ
   ッジ内に収納されると共に、 このカートリッジが装置本体に対し着脱自在に装着さ
   れ、 上記ハードディスクは少なくとも低密度記録用と高密度
   記録用とでヘッド浮上量が相違するように上記ガードバ
   ンド用溝が形成されると共に、 上記記録密度の違いを検出する検出手段が装置本体に設
   けられたことを特徴とするリムーバブルハードディスク
   装置。
7. 【請求項７】 少なくとも低密度記録用と高密度記録用
   とで上記溝の深さを変えるようにしたことを特徴とする
   請求項６記載のリムーバブルハードディスク装置。
8. 【請求項８】 少なくとも低密度記録用と高密度記録用
   とで上記溝の幅と深さが一定で、かつ上記溝の断面積を
   変えるようにしたことを特徴とする請求項６記載のリム
   ーバブルハードディスク装置。
9. 【請求項９】 少なくとも低密度記録用と高密度記録用
   とを識別するための検出手段が上記装置本体に設けられ
   たことを特徴とする請求項６記載のリムーバブルハード
   ディスク装置。
10. 【請求項１０】 上記検出手段は上記カートリッジ本体
    に設けられた識別孔を検出するスイッチであることを特
    徴とする請求項６記載のリムーバブルハードディスク装
    置。
11. 【請求項１１】 上記検出手段は光学式検出手段であっ
    て、上記カートリッジ本体に設けられた識別孔の有無を
    検出するようにしたことを特徴とする請求項６記載のリ
    ムーバブルハードディスク装置。