(57)【要約】【課題】  ディスクのような磁気記憶媒体上で、磁気ヘッドの浮上高さを調節するためのシステムと方法を開示する。【解決手段】  読み取り書き込みヘッドから分離しているスライダの帯電表面は、スライダを充電するための接続線を有す。準平行蓄電器として作動することにより、ヘッドとディスクとの隙間量は、印加した電圧の大きさに基づいて増減される。スライダは、サスペンションから電気的に絶縁される。同時に加熱装置は、読み取り書き込みヘッドとディスク表面との隙間をさらに調整するために、スライダを変形する。フィードバック制御システムは、スライダとディスク周りの温度やその他の環境条件を計測することにより、ヘッドとディスクとの隙間を監視し制御する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダとデータ記憶媒体との隙間を介して、データ記憶媒体からデータを読み取る一組の読み取り装置と該データ記憶媒体へデータを書き込む一組の書き込み装置とを持つ、読み取り書き込みヘッドと、
該読み取り書き込みヘッドと該データ記憶媒体との間隔を調節するために該スライダに電圧を生じさせる帯電表面と、
該読み取り書き込みヘッドと該データ記憶媒体との間隔を調節するために該スライダに機械的変形を生じさせる加熱装置と、
を具備するスライダ。
【請求項２】
単一電源が、該帯電表面に電圧を印加し、かつ該加熱装置に電流を流す、請求項１に記載のスライダ。
【請求項３】
個別電源が、該帯電表面に電圧を印加し、かつ該加熱装置に電流を流す、請求項１に記載のスライダ。
【請求項４】
該加熱装置が、該一組の読み取り装置と該一組の書き込み装置とから分離している、請求項１に記載のスライダ。
【請求項５】
該加熱装置が、該一組の読み取り装置と該一組の書き込み装置とで一体化している、請求項１に記載のスライダ。
【請求項６】
該帯電表面と該加熱装置が、フィードバック制御システムで制御される、請求項１に記載のスライダ。
【請求項７】
スライダであって、データを読み取る一組の読み取り装置とデータを書き込む一組の書き込み装置とを持つ読み取り書き込みヘッド、該スライダに電圧を生じさせる帯電表面および該スライダに機械的な変形を生じさせる加熱装置を備えたスライダと、
データを記憶するディスクと、
該スライダを支持し、該スライダと該ディスクとの間隔を維持するサスペンションと、
該スライダと該ディスクとの間隔を調節するために、該加熱装置に流す電流と該帯電表面に印加する電圧とを制御する制御回路と、
を具備したディスク装置。
【請求項８】
単一の電源が、該帯電表面に電圧を印加し、かつ該加熱装置に電流を流す、請求項7に記載のディスク装置。
【請求項９】
個別の電源が、該帯電表面に電圧を印加し、また該加熱装置に電流を流す、請求項7に記載のディスク装置。
【請求項１０】
該加熱装置が、該一組の読み取り装置と該一組の書き込み装置とから分離している、請求項7に記載のディスク装置。
【請求項１１】
該加熱装置が、該一組の読み取り装置と該一組の書き込み装置とで一体化している、請求項7に記載のディスク装置。
【請求項１２】
該制御回路が、該電源に組み込まれたフィードバック制御システムである、請求項7に記載のディスク装置。
【請求項１３】
データ記憶媒体上で読み取り書き込みヘッドを持ったスライダを懸架する段階と、
該スライダと該データ記憶媒体との間隔を維持する段階と、
該スライダと該データ記憶媒体との間隔を調整するために該スライダに電圧を発生する段階と、
該スライダと該データ記憶媒体との間隔を調整するため、該スライダに機械的な変形が生じるように該スライダを加熱する段階と、
を含む方法。
【請求項１４】
該加熱装置が、該一組の読み取り装置と該一組の書き込み装置とから分離している、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
該加熱装置が、該一組の読み取り装置と該一組の書き込み装置とで一体化している、請求項13に記載の方法。
【請求項１６】
クローズドループの計測と制御回路とを使用することによって、該帯電表面と該加熱装置とを制御する段階をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１７】
該帯電表面に電圧を印加し、かつ該加熱装置に電流を流すために単一の電源を用いる段階をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項１８】
該帯電表面に電圧を印加し、また該加熱装置に電流を流すために個別の電源を用いる段階をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ハードディスク装置に関する。より具体的には、本発明は、記録用ヘッドと磁気記憶媒体との間隔を調節する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、技術的に典型的なハードディスク装置の構造を示している。ハードディスク装置１００は、磁気的な読み取り書き込み装置によってアクセスされる、一組の回転ディスク１０４から基本的に構成される共通情報記憶装置である。一般的に変換器として知られるこれらのデータ転送装置は、読み取り書き込みの実行を可能にするため、ディスク上に形成された不連続なデータトラック上で、近接した相対位置を保持するスライダ本体に、一般的に埋め込まれて移動する。スライダは、サスペンションによってディスク上で保持される。サスペンションは、ロード・ビームと、ディスクに対して垂直方向の動きを許容するフレクシャを備えている。サスペンションは、粗い位置調整をするボイスコイルモータによりピボットの周囲を回転する。時には、マイクロ−アクチュエータが、サスペンションの端部にスライダを連結して用いられ、精密な位置調整が可能になっている。
【０００３】
スライダの本体は、導電材料でつくられ、摩擦時の帯電防止のために接地される。ディスク表面に対して変換器の適正な位置を決めるために、スライダ本体に形成した空気軸受け表面(ABS)は、ディスクデータトラック上でスライダと変換器が”浮上する”のに十分な浮力を与える空気流を生じる。高速回転する磁気ディスクは、ディスクの接線方向速度と実質的に平行でその表面に沿った空気の流れあるいは風を発生する。空気流はスライダ本体のABSと協調して、回転するディスク上でスライダが浮上することを可能にする。実際、懸架されたスライダは、この自己作動空気軸受けによってディスク表面から物理的に離間される。
【０００４】
ABS設計の主たる目的は、回転するディスク表面にできるかぎり近づけてスライダとそれに同伴する変換器を浮上させること、および様々な浮上条件にかかわらず一定の近接距離を一様に保つことである。空気軸受けスライダと回転磁気ディスクとの間の高さや隙間を、一般的に浮上高さと定義する。浮上高さは、ディスクに面するスライダの表面の位置よって変わる。ABSから空気の揚力によって生じた間隙に加えて、一般的にポールチップとして知られる変換器の露出面の隙間も、凹凸によって公称の浮上高さに影響を与える。このような突起は、スライダ本体の熱膨張差により発生し、変換器のポールチップ浮上高さを減少する。図２で示したように、空気流は、ディスク２０４上でスライダ２０２を公称浮上高さ２０６に浮上し、熱膨張の結果２０８は読み取り書き出し装置２１０のポールチップを、増加分２１２だけディスク方向に突起させる。そこでポールチップとディスクとの正味の隙間２１４は、公称浮上高さから増加分２１２を引いたものに等しくなる。一般的に搭載された変換器や読み取り書き込み装置は、回転するディスク表面で約数マイクロインチ浮上するだけである。スライダの浮上高さは、搭載された読み取り書き込み装置が磁気ディスクの読み取りや記録を行う性能に影響を与える、最も重要なパラメータの１つと考えられる。比較的小さな浮上高さは、ディスク表面の異なるデータビット位置の間で、変換器により大きな分解能を実現させ、データ密度と記憶容量が向上する。軽量でコンパクト、比較的に小さくでも性能の高いディスク装置を使っているノートブックタイプパソコンの人気が高まる中で、徐々により低い浮上高さの必要性が、持続的に増大している。
【０００５】
ヘッドとディスクとの物理的な間隔は、ディスク装置の性能と信頼性に影響を及ぼす重要なパラメータである。間隔が減少すれば、書き込みと読み取りの性能は向上し、より高い記録密度を実現できる。一方、ヘッドとディスクとの機械的な相互作用が増大し、ディスク装置の信頼性は低下する。この間隔は、スライダの浮上高さと読み取り書き込み変換器のポールチップの凹凸に支配される。これらの要因の制御、特に適応制御やクローズドループ制御の手段による要因の制御は重要である。
【０００６】
様々な既存技術が、ヘッドとディスクとの間隔の適応制御やクローズドループ制御ために提供されてきた。第１の既存方法は、ヘッドをディスク方向に突起する熱的変形を生じさせるためにヘッドに埋め込まれた加熱装置へ電流を供給して、ヘッドとディスクとの間隔を減らす方法である。この方法の主な限界は、加熱装置からの入熱量で熱くなり過ぎた場合に、読み取り変換器の信頼性を低下させることである。第２の既存方法は、スライダ本体を大地から電気的に浮かせ、スライダ本体に電圧を印加して、その引力によって浮上高さを減少する方法である。これを実施するためには、スライダ本体がサスペンションの連絡線の一つを介して電気機器と電気的に接続されることが必要である。この方法の主な限界は、スライダとディスクとの間で帯電するので、電圧が高過ぎた場合にディスクに損傷を与えることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ディスクのような磁気記憶媒体上で、磁気ヘッドの浮上高さを調節するためのシステムと方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
読み取り書き込みヘッドから離間するスライダの帯電表面は、充電導線によって充電される。準平行蓄電器として作用することによって、ヘッドとディスクとの面間隔は印加した電圧に基づいて増減する。スライダはサスペンションから電気的に絶縁される。同時に、加熱装置は読み取り書き込みヘッドとディスク表面との間隔をさらに調節するために、ポールチップを変形する。フィードバック制御シシテムは、スライダとディスクを取り囲む温度やその他の環境条件を計測することによって、ヘッドとディスクとの間隔の監視と制御を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図３は、本発明で実施しているスライダ３０２、懸架装置３０４そして電源３０６の一つの実施形態を図示している。スライダ３０２は、読み取り書き込み装置と加熱装置３１０を含む付着された電路端３０８を有している。加熱装置３１０は、抵抗として考える。加熱装置３１０は、読み取り書き込み装置あるいは別の装置と一体化している。また電路端は、スライダ本体３０２を加熱装置３１０に接続する電流制限安定器３１２を有している。安定器の抵抗３１２は、スライダおよびディスク界面の潜在的な損傷を防止するため、スライダ本体３０２を流れる電流を制限する。加熱装置３１０は、サスペンション３０４の一本あるいは１連の接続線３１４を介して電源３０６に接続される。スライダ本体３０２は、非導電材料３１６でサスペンション３０４に接着され、スライダ本体３０２は、サスペンション３０４から電気的に絶縁される。電源３０６からスライダ３０２の電路端３０８に送られた電流は、加熱装置３１０の加熱とスライダ本体３０２の充電とを同時に行う。加熱装置３１０は膨張し、記憶ディスク３１８の方向に突起して読み取り書き込み装置のポールチップを押す。同時に、帯電したスライダ本体３０２は上部電極として、一方ディスク３１８は下部電極として作動する。２極間に静電場が現れ、スライダ本体３０２とポールチップの浮上高さを減じる引力として作用する。静電場の強さは、分圧器として作動する加熱装置３１０の抵抗に依存する。二つの加熱装置３１０は、スライダ本体３０２の帯電量を望ましいレベルに設定する分圧器として作動するため、所定の抵抗値の比率で作られる。このように、各々の加熱装置３１０の設計された抵抗が、静電場を制御する。電源３０６が切られた場合、電流は止まり、加熱装置３１０は冷却され、スライダ本体３０２の電荷は加熱装置３１０を通って大地に流れ、ポールチップ浮上高さは元のレベルに戻る。したがって、読み取り書き込みモード時のようにポールチップ浮上高さを減少したいときはいつでも、そしてトラック検索モード時のようにもはや必要なくなるまでは、電源が入っている。この実施形態ではただ1台の電源が使われ、同期モードで加熱及び充電の両方の入り切りを同時に行う。また電源は、スライダやディスクの周りの温度やその他の環境条件を計測して、ヘッドとディスクとの間隔を監視し制御する機能を組み込んだ、フィードバック制御システムを有する。
【００１０】
図４は、複数の電源による浮上高さが調整可能なスライダ３０２の、別の実施形態を図示する。別電源４０２は、静電場ポテンシャルを上昇させるためスライダ本体３０２を充電する。この別電源４０２はアース４０４され、電圧の調整が可能な電源である。別電源４０２は、加熱装置４０６のために電源３０６から分離して、スライダ本体３０２の静電場ポテンシャルを独立して制御する。安定器４０８は、スライダ本体の充放電の速度を制限するために使われる。このように、静電場充電による浮上高さは、加熱手段によるポールチップの突起とは別に制御される。さらに、静電場充電手段の応答時間は、通常は加熱手段に比べかなり短い。
【００１１】
ここではいくつかの実施形態が詳細に図示され説明されているけれども、本発明の修正および変更は前述の教示により保護されていて、かつ本発明の精神および範囲から逸脱することなく特許請求範の範囲内であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、技術的に公知のディスク装置の斜視図である。
【図２】図2は、技術的に公知のスライダとサスペンションの一つの実施形態を図示する。
【図３】図3は、本発明で実施している単一電源を使用するヒータと帯電表面とを有するスライダの一つの実施形態を図示する。
【図４】図4は、本発明で実施している二つの個別電源を使用するヒータと帯電表面とを有するスライダの一つの実施形態を図示する。
【符号の説明】
【００１３】
１００    ハードディスク装置
１０４    回転ディスク
１１０    スライダ本体
２０６    公称浮上高さ
２１２    熱膨張による増加分
２１４    ポールチップとディスクとの正味の隙間
３０６    電源
３１０    加熱装置
３１２    安定器
４０２    別電源
【図１】
2006085885.tif 000003
【図２】
2006085885.tif 000004
【図３】
2006085885.tif 000005
【図４】
2006085885.tif 000006