JPH0731783B2 - Magnetic disk unit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ディスク装置に関し、特に浮動ヘッドスラ
イダとディスク媒体との接触検出によってヘッドクラッ
シュ回避可能な磁気ディスク装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk device, and more particularly to a magnetic disk device capable of avoiding a head crash by detecting contact between a floating head slider and a disk medium.

（従来の技術） 現在磁気ディスク装置の容量を上げるために、記録トラ
ック密度と、記録線密度を上げることにより記録面密度
を上げることが行われている。ところが、面密度を上げ
ると磁気記録面積が小さくなり再生に十分な磁界が発生
しなくなる。この問題に対し、浮動ヘッドスライダの浮
上量を現状の例えば約0.2μｍより下げ、スペーシング
ロスを低減することで有効な再生出力を得ている。しか
し、浮上量を下げると浮動ヘッドスライダとディスク媒
体の接触の可能性が高まり、ヘッドクラッシュの危険性
が増大することになる。それ故ヘッドクラッシュを避け
るためには、浮動ヘッドスライダとディスク媒体の接触
を常に検出することが必要となる。しかしながら従来の
磁気ディスク装置では、浮動ヘッドスライダとディスク
媒体が接触した状態で起動・停止を行う、いわゆるコン
タクト・スタート・ストップ（CCS）方式が用いられて
いるため、接触検出素子をディスク媒体との直接接触の
可能性がある浮動ヘッドスライダのレール面、あるいは
浮動ヘッドスライダ内部に設けることができず、第４
図、第５図のように、浮動ヘッドスライダ18の上部、ま
たは浮動ヘッドスライダ支持装置２に接触検出素子19、
21を設けて接触の検出を行っているのが現状である。
（例えば、IEEETRANSACTIONS ON MAGNETICS,VOL.MAG−2
2,NO.5 SEPTEMBER 1986“FLOW INDUCEDVIBRATION OF MA
GNETIC HEAD SUSPENSIONON HARD DISK DRIVE"Y.Yamaguc
hi et.al.,IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETCS,VOL.24,NO.
6,NOVEMBER 1988"REPRODUCINON OF SLIDER VIBRATIONS
DURING HEAD/DISKINTERACTIONS USING PZT SENSORS"A.W
allash） 一方、CSSによって発生する摩耗粉によるヘッドクラッ
シュを避けるために、浮動ヘッドスライダをディスク媒
体に接触させることなく装置を起動、停止させるロード
・アンロード機構を持った非接触起動停止磁気ディスク
装置が開発されているが、この装置では、接触の検出を
行っている例はない。このため、この機構が動作するの
は、磁気デイスク装置が正常に起動、停止する場合と停
電などによって緊急停止する場合のみである。（例え
ば、特開昭63−113988号公報、特開昭64−049182号公
報） （発明が解決しようとする課題） 従来のように、浮動ヘッドスライダ上部または浮動ヘッ
ドスライダ支持装置上に直接小型の圧電素子をはりつ
け、浮動ヘッドスライダとディスク媒体間の接触を検出
する方法では、常に浮動ヘッドスライダの厚みまたは浮
動ヘッドスライダ支持装置を通して接触を検出しなけれ
ばならず微弱な接触を検出することが困難であった。ま
た、接触検出感度を上げようとすると圧電素子を大きく
しなければならないが、その重畳、容積、取付位置によ
っては従来の浮動ヘッドスライダに搭載する場合、浮動
ヘッドスライダの浮上特性を大きく変えてしまうといっ
た問題点があった。(Prior Art) At present, in order to increase the capacity of a magnetic disk device, the recording area density is increased by increasing the recording track density and the recording linear density. However, when the areal density is increased, the magnetic recording area is reduced and a magnetic field sufficient for reproduction cannot be generated. To solve this problem, the flying height of the floating head slider is lowered below the current level of, for example, about 0.2 μm to reduce the spacing loss, and an effective reproduction output is obtained. However, if the flying height is lowered, the possibility of contact between the floating head slider and the disk medium increases, and the risk of head crash increases. Therefore, in order to avoid head crash, it is necessary to constantly detect the contact between the floating head slider and the disk medium. However, in the conventional magnetic disk device, a so-called contact start stop (CCS) method, which starts and stops when the floating head slider and the disk medium are in contact with each other, is used. Since it cannot be provided on the rail surface of the floating head slider which may possibly come into direct contact or inside the floating head slider,
As shown in FIG. 5 and FIG. 5, the contact detection element 19, on the floating head slider 18 or on the floating head slider support device 2,
Currently, 21 is provided to detect contact.
(For example, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL.MAG-2
2, NO.5 SEPTEMBER 1986 “FLOW INDUCEDVIBRATION OF MA
GNETIC HEAD SUSPENSIONON HARD DISK DRIVE "Y.Yamaguc
hi et.al., IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETCS, VOL.24, NO.
6, NOVEMBER 1988 "REPRODUCINON OF SLIDER VIBRATIONS
DURING HEAD / DISK INTERACTIONS USING PZT SENSORS "AW
Allash) On the other hand, in order to avoid head crush due to abrasion powder generated by CSS, a non-contact start-stop magnetic disk drive with a load / unload mechanism that starts and stops the device without bringing the floating head slider into contact with the disk medium. Has been developed, but there is no example of detecting contact with this device. Therefore, this mechanism operates only when the magnetic disk device is normally started and stopped, and when the magnetic disk device is emergency stopped due to a power failure or the like. (For example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-113988 and 64-049182) In the method of mounting the piezoelectric element and detecting the contact between the floating head slider and the disk medium, it is necessary to always detect the contact through the thickness of the floating head slider or the floating head slider supporting device, and it is difficult to detect the weak contact. Met. Also, in order to increase the contact detection sensitivity, the piezoelectric element must be made large, but depending on the overlap, the volume, and the mounting position, when mounted on a conventional floating head slider, the flying characteristics of the floating head slider will be greatly changed. There was a problem such as.

本発明の目的はこれらの問題点を解決し、浮動ヘッドス
ライダの浮上特性を大きく変化させることなく、高感度
に浮動ヘッドスライダとデイスク媒体間の接触を検出
し、そこから得られる接触信号に基づいてヘッドクラッ
シュ回避を確実に行ない、信頼性の高い磁気ディスク装
置を提供することにある。An object of the present invention is to solve these problems, to detect the contact between the floating head slider and the disk medium with high sensitivity without significantly changing the flying characteristics of the floating head slider, and to detect the contact signal based on the contact signal. It is to provide a highly reliable magnetic disk device that surely avoids head crash.

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置
は、浮動ヘッドスライダのレールに形成した接触検出素
子と、装置起動時に前記浮動ヘッドスライダをディスク
媒体面上にロードし、また装置停止時に前記浮動ヘッド
スライダをディスク媒体面上からアンロードするヘッド
・ロード・アンロード装置と、前記接触検出素子より得
られる接触信号を受け、ヘッドクラッシュの危険性のあ
る場合には、前記ヘッド・ロード・アンロード装置にア
ンロード信号を出力する接触信号処理装置とからなるこ
とを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a magnetic disk device of the present invention includes a contact detection element formed on a rail of a floating head slider and the floating head slider on a disk medium surface when the device is activated. When there is a risk of head crash due to a head load / unload device for loading the floating head slider from the surface of the disk medium when the device is stopped, and a contact signal obtained from the contact detection element. And a contact signal processing device for outputting an unload signal to the head load / unload device.

（作用） レールとディスク媒体が接触すると、レールに形成した
接触検出素子から接触信号が接触信号処理装置に送られ
る。そこでヘッドクラッシュの危険性があると判断され
れば、浮動ヘッドスライダをヘッド・ロード・アンロー
ド装置へ移動させ、その後に浮動ヘッドスライダをアン
ロードする。(Operation) When the rail comes into contact with the disk medium, a contact signal is sent from the contact detection element formed on the rail to the contact signal processing device. If it is determined that there is a risk of head crash, the floating head slider is moved to the head load / unload device, and then the floating head slider is unloaded.

本発明では、装置が稼働しない時には、浮動ヘッドスラ
イダをディスク媒体が非接触の状態に保たれるため、浮
動ヘッドスライダのレールに接触検出素子を形成するこ
とができる。このため、高感度な検出ができ、信頼性の
高い磁気ディスク装置を得ることができる。According to the present invention, since the floating head slider is kept in non-contact with the disk medium when the apparatus is not in operation, the contact detection element can be formed on the rail of the floating head slider. Therefore, highly sensitive detection can be performed, and a highly reliable magnetic disk device can be obtained.

（実施例） 本発明の実施例について図面を用いて説明する。(Example) The Example of this invention is described using drawing.

第１図は本発明に係わる磁気ディスク装置の一実施例を
示す平面図である。本実施例ではスピンドル９に固定さ
れたディスク媒体８と、アーム４に固定された浮動ヘッ
ドスライダ支持装置２と、浮動ヘッドスライダ１を移動
させるアクチュエータ５に加え、レール面に接触検出素
子を形成した浮動ヘッドスライダ１とヘッド・ロード・
アンロード装置３と接触信号処理装置10を有している。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a magnetic disk device according to the present invention. In this embodiment, in addition to the disk medium 8 fixed to the spindle 9, the floating head slider supporting device 2 fixed to the arm 4, the actuator 5 for moving the floating head slider 1, a contact detection element is formed on the rail surface. Floating head slider 1 and head load
It has an unloading device 3 and a contact signal processing device 10.

第１図において示したヘッド・ロード・アンロード装置
３は、ディスク装置非動作時においては浮動ヘッドスラ
イダ支持装置２を支え、浮動ヘッドスライダ１をディス
ク媒体８面より離反させている。ディスク装置起動時
は、ディスク媒体８が定速回転数に達してから、浮動ヘ
ッドスライダ１をディスク媒体８上にロードする。ま
た、ディスク装置停止時は、ディスク媒体８が回転して
いる間に、ディスク媒体８に接触することなく浮動ヘッ
ドスライダ１をアンロードする。The head load / unload device 3 shown in FIG. 1 supports the floating head slider support device 2 and separates the floating head slider 1 from the surface of the disk medium 8 when the disk device is not operating. When the disk device is activated, the floating head slider 1 is loaded on the disk medium 8 after the disk medium 8 reaches a constant speed rotation speed. Further, when the disk device is stopped, the floating head slider 1 is unloaded without contacting the disk medium 8 while the disk medium 8 is rotating.

第２図は、レール面に接触検出素子を形成した浮動ヘッ
ドスライダ１の斜視図である。浮動ヘッドスライダ１
は、２本のレールを持ち、端面にヘッド14が形成されて
いる。このレール面上に接触検出素子100が形成されて
いる。レール11上に形成した接触検出素子100は、下部
電極、圧電膜、及び上部電極と、各々の電極から引き出
したリード線12、13から構成されている。FIG. 2 is a perspective view of the floating head slider 1 in which the contact detection element is formed on the rail surface. Floating head slider 1
Has two rails and has a head 14 formed on the end face. The contact detection element 100 is formed on this rail surface. The contact detection element 100 formed on the rail 11 is composed of a lower electrode, a piezoelectric film, an upper electrode, and lead wires 12 and 13 drawn from each electrode.

第３図に浮動ヘッドスライダ１の側面図を示し、接触検
出素子の構造を詳しく説明する。接触検出素子100は、
レール11上に形成した厚さ数μｍ以下の下部電極15と、
その上に形成した厚さ数μｍ以下の圧電膜16と、さらに
その上に形成した厚さ数μｍ以下の上部電極17と、下部
電極より引き出したリード線12と、上部電極より引き出
したリード線13から構成され、下部電極15、上部電極17
は、リード線12、13から接触信号線30を通じて接触信号
処理装置10に接続される。なお、接触検出素子100を構
成する各々の薄膜は、スパッタリング法、CVD法、MBE
法、蒸着法等で形成されるため、浮動ヘッドスライダ１
のレール面の平面度を容易に保つことができる。FIG. 3 shows a side view of the floating head slider 1, and the structure of the contact detection element will be described in detail. The contact detection element 100 is
A lower electrode 15 formed on the rail 11 and having a thickness of several μm or less,
A piezoelectric film 16 having a thickness of several μm or less formed thereon, an upper electrode 17 having a thickness of several μm or less formed thereon, a lead wire 12 drawn from the lower electrode, and a lead wire drawn from the upper electrode. It consists of 13, lower electrode 15, upper electrode 17
Is connected to the contact signal processing device 10 from the lead wires 12 and 13 through the contact signal wire 30. Each thin film forming the contact detection element 100 is formed by sputtering, CVD, MBE.
Method, the floating head slider 1
The flatness of the rail surface can be easily maintained.

以上の様な構造を持つレール11上の接触検出素子100と
ディスク媒体８が接触した場合、圧電膜16が歪むことに
より電圧が発生する。この信号は、リード線12、13から
接触信号線30を通じて接触信号処理装置10へ送られる。
第６図に接触信号処理装置10のブロック図を示す。接触
信号は、まず増幅器200で増殖され、A/D変換部210で0,1
の二値符号化を行う。この二値符号は、カウンタ部220
のパタン認識部230へ送られ、カウンタ部220では、信号
数、信号強度等が分析され、パタン認識部では信号の生
成パターが分析され、ヘッドクラッシュの可能性を判断
する。このいずれかで、ヘッドクラッシュの可能性があ
ると判断されれば、浮動ヘッドスライダ１の移動命令と
ヘッド・ロード・アンロード装置３の駆動命令が二値符
号で生成され、D/A変換部240でアナログ信号に変換され
て、モータ駆動回路250とヘッド・ロード・アンロード
装置駆動回路260へ送られ、そこで発生する電圧・電流
でアクチュエータ５とヘッド・ロード・アンロード装置
３を駆動する。When the contact detection element 100 on the rail 11 having the above-described structure comes into contact with the disk medium 8, the piezoelectric film 16 is distorted to generate a voltage. This signal is sent from the lead wires 12 and 13 to the contact signal processing device 10 through the contact signal line 30.
FIG. 6 shows a block diagram of the contact signal processing device 10. The contact signal is first amplified by the amplifier 200, and then 0,1 is output by the A / D converter 210.
The binary encoding of is performed. This binary code is used by the counter unit 220.
To the pattern recognition unit 230, the counter unit 220 analyzes the number of signals, the signal strength, and the like, and the pattern recognition unit analyzes the signal generation pattern to determine the possibility of head crash. If it is judged that there is a possibility of head crash in any of these, the moving command of the floating head slider 1 and the driving command of the head load / unload device 3 are generated by the binary code, and the D / A conversion unit The signal is converted into an analog signal at 240 and sent to the motor drive circuit 250 and the head load / unload device drive circuit 260, and the actuator 5 and the head load / unload device 3 are driven by the voltage / current generated there.

以上の構成の装置及び動作により浮動ヘッドスライダ１
のレール11上の接触検出素子100はCSSによる摩耗や破壊
より保護されると同時に、接触検出素子100とディスク
媒体８の接触が発生した場合には、接触信号は接触信号
線30を通じて接触信号処理装置10に送られ、そこでヘッ
ドクラッシュの危険性があると判断された場合には接触
信号処理装置10から浮動ヘッドスライダ移動信号線40を
通じて浮動ヘッドスライダ１をヘッド・ロード・アンロ
ード装置３へ移動させる信号をアクチュエータ５へ、さ
らにロード・アンロード信号線50を通じて浮動ヘッドス
ライダ１をアンロードする信号をヘッド・ロード・アン
ロード装置３へ送り、同信号に基づいて浮動ヘッドスラ
イダ１をアンロードさせることにより、ヘッドクラッシ
ュを未然に回避し、磁気ディスク装置の信頼性を高める
ことができる。The floating head slider 1 having the above-described structure and operation
The contact detection element 100 on the rail 11 is protected from wear and destruction by CSS, and at the same time, when contact between the contact detection element 100 and the disk medium 8 occurs, the contact signal is processed by the contact signal processing through the contact signal line 30. When it is determined that there is a risk of head crash, the contact signal processing device 10 moves the floating head slider 1 to the head load / unload device 3 through the floating head slider movement signal line 40. To the actuator 5, and a signal for unloading the floating head slider 1 via the load / unload signal line 50 is sent to the head load / unload device 3, and the floating head slider 1 is unloaded based on the signal. As a result, a head crash can be avoided and the reliability of the magnetic disk device can be improved.

接触検出素子については、レールにあればよく、デイス
ク媒体と接触する可能性のあるレール面にあっても、レ
ール面に近接するレール内部にあってもよい。また、ヘ
ッド・ロード・アンロード装置は浮動ヘッドスライダの
昇降機構を持っていればよいのであって、以上の装置の
変形は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で行ってもよく、
以上の記述が本発明の範囲を限定するものではない。The contact detection element only needs to be on the rail, and may be on the rail surface that may come into contact with the disk medium or inside the rail close to the rail surface. Further, the head loading / unloading device only needs to have an elevating mechanism for the floating head slider, and the above device may be modified without departing from the gist of the present invention.
The above description does not limit the scope of the invention.

（発明の効果） 以上説明した様に、本発明によればヘッド・ロード・ア
ンロード装置を備えた浮動ヘッドスライダのレール部に
接触検出素子を設けたため、ヘッドの浮上特性を大きく
変化させることなく高感度なヘッドと媒体との接触検出
が行え、ヘッドクラッシュを未然に回避し信頼性の高い
磁気ディスク装置が得られる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since the contact detection element is provided on the rail portion of the floating head slider provided with the head load / unload device, the flying characteristics of the head are not significantly changed. A highly sensitive contact between the head and the medium can be detected, a head crash can be avoided, and a highly reliable magnetic disk device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は、本発明の一実施例に係わる磁気ディスク装置
の平面図、第２図はヘッドスライダの斜視図、第３図
は、同磁気ヘッドスライダの側面図、第４図、第５図
は、従来の接触検出装置の平面図、第６図は、接触信号
処理装置のブロック図である。 １……浮動ヘッドスライダ、２……ヘッド支持装置、３
……ヘッド・ロード・アンロード装置、４……アーム、
５……アクチュエータ、８……ディスク媒体、９……ス
ピンドル、10……接触信号処理装置、11……レール、1
2,13……リード線、14……ヘッド、15……下部電極、16
……圧電体、17……上部電極、18……浮動ヘッドスライ
ダ、19……接触検出素子、21……接触検出素子、30……
接触信号線、40……浮動ヘッドスライダ移動信号線、50
……ロード・アンロード信号線、100……接触検出素
子、200……増幅器、210……A/D変換部、220……カウン
タ部、230……パタン認識部、240……D/A変換部、250…
…モータ駆動回路、260……ヘッド・ロード・アンロー
ド装置駆動回路。FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a head slider, and FIG. 3 is a side view of the same magnetic head slider, FIGS. FIG. 6 is a plan view of a conventional contact detection device, and FIG. 6 is a block diagram of a contact signal processing device. 1 ... Floating head slider, 2 ... Head support device, 3
...... Head load / unload device, 4 …… arm,
5 ... actuator, 8 ... disk medium, 9 ... spindle, 10 ... contact signal processing device, 11 ... rail, 1
2,13 ...... Lead wire, 14 ...... Head, 15 ...... Lower electrode, 16
...... Piezoelectric body, 17 ...... Upper electrode, 18 ...... Floating head slider, 19 ...... Contact detection element, 21 ...... Contact detection element, 30 ......
Contact signal line, 40 ...... Floating head slider movement signal line, 50
…… Load / unload signal line, 100 …… Contact detection element, 200 …… Amplifier, 210 …… A / D conversion section, 220 …… Counter section, 230 …… Pattern recognition section, 240 …… D / A conversion section Department, 250 ...
… Motor drive circuit, 260 …… Head load / unload device drive circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】浮動ヘッドスライダのレールに形成した接
触検出素子と、装置起動時に前記浮動ヘッドスライダを
ディスク媒体面上にロードし、また装置停止時に前記浮
動ヘッドスライダをディスク媒体面上からアンロードす
るヘッド・ロード・アンロード装置と、前記接触検出素
子より得られる接触信号を受け、ヘッドクラッシュの危
険性のある場合には、前記ヘッド・ロード・アンロード
装置にアンロード信号を出力する接触信号処理装置とか
らなることを特徴とする磁気ディスク装置。1. A contact detecting element formed on a rail of a floating head slider, and the floating head slider is loaded on a disk medium surface when the apparatus is started, and the floating head slider is unloaded from the disk medium surface when the apparatus is stopped. A contact signal that receives a contact signal obtained from the head load / unload device and the contact detection element and outputs an unload signal to the head load / unload device when there is a risk of head crash. A magnetic disk device comprising a processing device.