JPH01208778A - 負圧利用型浮動ヘッドロード機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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用いられる負圧利用型浮動
ヘッドロード機構イこ関する。

〔従来の技術〕

一般に磁気ディスク装置における磁気ヘッドとしては動
圧型の気体軸受である浮動へラドスライダが用いられて
いる。装置の大容量高密度化に伴って、浮動へラドスラ
イダの浮揚量は極めて小さ　−くなってきており、現在
はサブミクロンオーダのものが実用化されている。そし
て浮動へラドスライダは高速で回転する磁気ディスク媒
体のランナウトや微小な突起に対して安定にその浮揚量
を保持して走行し、装置の信頼性を高めるべく、浮動へ
ラドスライダの自由な運動を拘束しない極めてフレキン
プルなばねであるジンＩ〈ルばねによって支えられてい
る。そしてジンバルばねには、一般には、浮動へラドス
ライダｌこ荷重を負荷するとともｌこ浮動へラドスライ
ダを支える役割を持つサスペンションばねが接合されて
いる。

第３図は従来の浮動ヘッド支持機構を示す斜視図であり
、１２は浮動へラドスライダ、７はジンバルばね、１は
サスペンションばねである。浮動ヘッド支持機構は図示
せぬアクチュエータ機構に接続され、−気ディスク媒体
面上ｌこ高速に位置決めされる。浮動へラドスライダ１
２と磁気ディスク媒体間には装置稼動中には空気の流体
力作用によって高い圧力が発生し、その結果浮動ヘッド
スライダ１２は磁気ディスク媒体面上を浮揚するが、そ
の浮揚量を最適に保持するため、浮動ヘッドスライダ１
２にはサスペンションばねｌの根元部にれる。

通常の磁気ディスク装置に於ては、サスペンションばね
ｌの荷重負荷効果ｌこよって磁気ディスク停止中ｌこは
浮動ヘッドスライダ１２と磁気ディスク媒体面とが接触
し、ディスク媒体を回転起動させることによって生じる
空気流の効果によって浮動ヘッドスライダ１２を浮揚さ
せる、いわゆるコンタクトスタートストップ方式を用い
ている。この方式では磁気ディスクが停止状態から低速
で回転している間は浮動ヘッドスライダ１２には浮揚力
が殆ど発生しないので、浮動へラドスライダ１２と磁気
ディスク媒体は接触摺動することになる。

−Ｃなどの極めて硬度の高い材料で作られており、その
うえ磁気ディスク媒体と相対する空気潤滑面には微小な
浮揚量を実現するために研磨加工が施されている。それ
に対し磁気ディスク媒体は表面ｌこ保循のための保腹膜
層や摺動性の良い潤滑材を塗布しているが、硬度は浮動
へラドスライダ１２に較べればかなり小さい。そのため
コンタクトスタートストップを行う場合、浮動へラドス
ライダ１２と磁気ディスク媒体間の接触摺動によって磁
気ディスク媒体が削り取られる、いわゆるヘッドクララ
シーが生じることがある。磁気ディスク媒体に傷がつけ
ばその場所に記録されていた情報は一瞬ζこして消え去
り、その結実装置の信頼性は損なわれる。

また、高密＃記録を実現するためｌこは浮動へラドスラ
イダ１２の低浮揚量化が重要であるが、そのための技術
として浮動ヘッドスライダの潤滑面ｌこ故意ｌこ負圧を
発生させ、浮動ヘッドと磁気ディスク媒体との間の吸引
力を利用して隙間を小さくする方法がある。そのような
負圧利用型浮動へラドスライダを用いるような場合では
、磁気ディスク媒体および浮動ヘッドスライダ１２０表
面はそれらの表面粗さをできる限り小さくしなけ九ばな
らない。なぜならば、両者の表面に突起状の粗さが存在
すればやはりヘッドクラッシュの原因にもなるからであ
る。そのため磁気ディスク媒体および浮動へラドスライ
ダ１２０表面は鏡面状に仕上げられ−Ｃいるが、表面仕
上げ精度が高くなると、今度は吸着という問題が発生す
る。これ？ｉ６り気ディスク装置の停止時に接触してい
る浮動ヘッドスライダと磁気ディスク媒体の間に強い吸
着力が発生し、磁気ディスクの回転起動ができなくなっ
てしまうことである。

本発明の目的は以上の従来の欠点を除去し、ヘッドクラ
ッシュやヘッドの吸着のような問題を発生しない負圧利
用型浮動ヘッドロード機構を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構は、負圧利用
型浮動ヘッドのスライダと、前記スライダを支持するジ
ンバルばねと、前記ジンバルばねを一端において支持し
前記ジンバルばねと長手方向を一致させて設定されるサ
スペンションばねと、前記サスペンションばねの他端に
直接またはヘッドベースを介してその一端が接合され前
記スライダの潤滑面と垂直な方向にたわみ可能であり同
時に独立して変位制御可能な少なくとも２枚の板状のピ
エゾバイモルフト、前記ピエゾバイモルフに電圧を供給
する電源と、前記ピエゾバイモルフのたわみ量を制御す
る変位制御装置と、前記ピエゾバイモルフの他端にその
一端が接合されその他端がトラッキング用のアクチュエ
ータに接合されるアームとを有する。

〔作用〕 本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構によレバ、サ
スペンションばねの一端に独立して変位制御可能な板状
のピエゾバイモルフを少なくとも２枚結合し、負圧利用
型浮動へラドスライダは磁気ディスク媒体の停止中は媒
体表面から離れた状態に設定しておき、磁気ディスク媒
体の回転が浮動ヘッドの浮揚ｌζ十分な速度まで達した
時ｌこまず両者のピエゾバイモルフに適切な電圧を与え
ることによってヘッドを磁気ディスク媒体近傍まで接近
させるが、その時負圧利用型浮動へラドスライダの潤滑
面と磁気ディスク媒体面が常に平行あるいは最適姿勢と
なるよう変位制御装置（こよって各各のピエゾバイモル
フに加えられる電圧を制御し、負圧利用型浮動へラドス
ライダの潤滑面と磁気ディスク媒体間の距離が適切な世
に達した後は負圧利用型浮動ヘッドに発生する負圧力ｌ
こよって速やかにヘッドロードを行うこと１こよって、
ヘッドクラッシュや吸着といったコンタクトスタートス
トップを行う磁気ディスク装置の欠点を取り除き、ヘッ
ドロードを安定に行うことができる。

〔実施例〕

以下、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明による負圧利用型浮動ヘッドロード機構
の一実施例を示す説明図である。同図１こおいて負圧利
用型浮動へラドスライダ８はその潤滑面背面においてジ
ンバルばね７１こ接合され、さらＩこジンバルばね７は
その他端Ｉこおいてサスペンションばね１１こ接合され
る。また図示せぬが、負圧利用型浮動へラドスライダ８
の潤滑面端面ζこはリードライト用の磁気ヘッドが取り
付けられる。

さらにサスペンションばねｌの他端にはへラドベース２
が接合される。ヘッドベース２の一端には図中に示した
座標系においてＺ方向にたわみ可能な板状のピエゾバイ
モルフ３ａ、４ａｓおヨヒ図に見えぬピエゾバイモルフ
３ｂ、４ｂが接合され、その他端はバインダ５に固定さ
れる。バインダ５の他端はアーム６の一端に接合され、
アーム６の他端は図示せぬトラック位置決め用のアクチ
ュエータに接続される。

ピエゾバイモルフ３　ａ　＋　３　ｂは電気的手段（図
示していない。）によって結合され、それにはさらに変
位制御装置１０が接合され、また変位制御装置１０Ｉこ
は電源９が接続される。同様にピエゾバイモルフ４ａ　
、４ｂもやはり図示せぬ電気的手段によって接続されて
おり、それらにはピエゾバイモルフ３ａ、３ｂのものと
独立に変位制御装置１０および電源９が接続されている
。

第２図は本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構のヘ
ッドロード動作メカニズムを説明するための側面図であ
る。同図において磁気ディスク媒体１１は停止している
。ｆｆｉ気ディスク媒体１１が回転を開始し定常回転速
度に達すると、ピエゾバイモルフ３ａ、３ｂおよび図に
見えぬピエゾバイモルフ４ａ、４ｂに変位制御装置１ｆ
ｌｏによって適切な電圧が供給される。電圧の印加によ
ってピエゾバイモルフ３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂは図中に
示した座標系においてＺ方向ｌこたわむが、それらの一
端はバインダ５、アーム６を介して図示せぬトラック位
置決め用アクチーエータに固定される構造であるため、
結果的にピエゾバイモルフ３ａ。

３ｂ、４ａ、４ｂはへラドベース２側のみＺ方向変位を
生ずることになる。そして３ａ　、３ｂのピエゾバイモ
ルフのヘッドベース２側の変位量は平行リンクの原理（
こよって同一となり、また、４ａ。

４ｂについてもそのヘッドベース２側の変位量は同一で
ある。

ピエゾバイモルフの変形によってヘッドベース２がＺ方
向にアクチュエートされると、さらにサスペンションば
ね１１シンバルばね７を介して負圧利用型浮動へラドス
ライダ８は磁気ディスク媒体１１の表面近くまでアクチ
ュエートされる。このアクチュエート量は磁気ディスク
媒体１１の表面と負圧利用型浮動へラドスライダ８の潤
滑面間の距離にして約５０ミクロン程度となるようｌこ
設定すれば十分である。セして負圧利用型浮動へラドス
ライダ８がピエゾバイモルフ　３　ａ　、　３ｂ　、　
４ａ。

４ｂによって磁気ディスク媒体１１の表面近くまでアク
セスされると、負圧利用型浮動へラドスライダ８の空気
潤滑面と磁気ディスク媒体面間には流体力学的作用によ
って負の圧力が発生する。従って負圧利用型浮動へラド
スライダ８は磁気ディスク媒体ｌｌ側に吸引され、滑ら
かに磁気ディスク媒体上にロードされる。

ヘッドロード後は薄い空気膜層によって負圧利用型浮動
へラドスライダ８と磁気ディスク媒体１１は非接触状態
に保たれるので、本ヘッドロード機構ｌこおいては負圧
利用型浮動へラドスライダ８と磁気ディスク媒体１１と
は磁気ディスク媒体１１の回転、停止を問わす常（こ非
接触であり、従来のようにコンタクトスタートストップ
ｌこよるヘッドスライダと磁気ディスク媒体間の接触摺
動は起こらず、摩耗、吸着といった問題を発生しない。

この上うな負圧利用型浮動へラドスライダ８のセルフロ
ーディング現象は、スライダ潤滑面と山気ディスク媒体
表面がほぼ平行な状態を保って、かつ十分接近して両者
が設置される場合に起こるので、安定にローディングを
行うためには両者を如何にして平行あるいは最適な姿勢
状態を保って接近させるかが重要となる。いかに最初の
設定状態ζこ於て負圧利用型浮動へラドスライダ８の潤
滑面と磁気ディスク媒体１１表面の平行度を厳密に設定
したとしても、例えばピエゾバイモルフのねじれ変位な
どの理由からヘッドを媒体側へアクセスさせている際に
ヘッドスライダはそのロール方向、あるいはピッチ方向
に傾くことがある。また、特に多板のディスクをスタッ
クし、その両面を記録面として用いるような一般の装置
では、媒体に対するへ・ノドの取り付は位負公差、傾き
などの理由によって最初からヘッド潤滑面と媒体面との
平行度が保証されるものではない。特にヘッドが第１図
中（こ示した座標系に於てＹ軸廻りの傾き、すなわちロ
ールを発生すると、ヘッドを十分媒体面に近接させても
さしたる両者間の吸引力が発生しないためにローディン
グには至らず、場合着こよってはスライダのエツジが媒
体表面と接触摺動してしまうことがある。このような事
態を避け、安定にローディングを実現するためには、ス
ライダアクセス中のロール発生を抑え、つねにスライダ
潤滑面と媒体面が平行あるいは最適姿勢となるようにア
クセス制御を行うことが重要である。

第１図によって本実施例の動作を説明すれば、まず３ａ
　、３ｂからなるピエゾバイモルフと４ａ。

４ｂからなるピエゾバイモルフの組はそれぞれ独立に変
位制御が可能である。そして３ａ、３ｂのピエゾバイモ
ルフの組（！：％　　４　ａ　＊　４　ｂのピエゾバイ
モルフの組では、ヘッドベース２Ｉこ接合されることで
ヘッドベース２をＹ４１１まわりに傾けることができる
。従って負圧利用型浮動へラドスライダ８のロール角調
整ができることになる。それゆえヘッドアクセス中もヘ
ッドスライダ潤滑面と媒体表面は常に平行に近い状態、
あるいは最適姿勢に保つことができ、安定にセルフ、ロ
ーディングを実現できる。

従って本実施例によれば山気ディスク媒体の停止時には
浮動ヘッドを非接触に保持し、磁気ディスクの回転数が
定格に達したときに浮動ヘッドをロードすることによっ
て常にヘッドを磁気ディスク媒体と非接触に保つことが
でき、その結果ヘッドとコンタクトスタートストップを
行う浮動ヘッドの装置起動時における接触摺動や吸着と
いった問題を回避することができ、またヘッドロード時
に適切な姿勢をスライダに与えつつ安定なローディング
を実現できる。

なお、本実施例は本発明を制限するものではなく、本発
明の思想を逸脱しない範囲でどのような変更を行っても
差し支えない。

〔発明の効果〕

本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構によれば、サ
スペンションばねの一端に長平方向にある間隔をおいて
仮状のピエゾバイモルフを複数枚結合し、負圧利用型浮
動へラドスライダを磁気ディスク媒体の停止中は媒体表
面から離れた状態に設定しておき、磁気ディスク媒体の
回転が浮動ヘッドの浮揚に十分な速度まで達した時にま
ず複数組のピエゾバイモルフにそれぞれ適切な電圧を与
えることによってヘッドを磁気ディスク媒体近傍までス
ライダのロール等を発生することなく接近させ、その後
負圧利用型浮動ヘッドに発生する負圧力によって速やか
ｌこヘッドロードを行う構造とすることによって、ヘッ
ドクラッシュや吸着といったコンタクトスタートストッ
プを行う磁気ディスク装置の欠点を取り除き、安定にヘ
ッドロードを実現することができるという効果がめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる負圧利用型浮動ヘッドロード機
構の一実施例を示す正面図、第２図は第１図に示す機構
の動作を説明する側面図、第３図は従来の浮動ヘッド機
構を示す斜視図である。 １・・・・・・サスペンションばね、２・・・・・・ヘ
ッドベース、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ・・・・・・ピエ
ゾバイモルフ、５・・・・・・バインダ、６・・・・・
・アーム、７・・・・・・ジンバルばね、８・・・・・
・負圧利用型浮動へラドスライダ、９・・・・・・電源
、１０・・・・・・変位制御装置、１１・・・・・・磁
気ディスク媒体。 代理人　弁理士　　　内　原　　　音

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負圧利用型浮動ヘッドのスライダと、前記スライダを支
   持するジンバルばねと、前記ジンバルばねを一端におい
   て支持し前記ジンバルばねと長手方向を一致させて設定
   されるサスペンションばねと、前記サスペンションばね
   の他端に直接またはヘッドベースを介してその一端が接
   合され前記スライダの潤滑面と垂直な方向にたわみ可能
   であり同時に独立して変位制御可能な少なくとも２枚の
   板状のピエゾバイモルフと、前記ピエゾバイモルフに電
   圧を供給する電源と、前記ピエゾバイモルフのたわみ量
   を制御する変位制御装置と、前記ピゾバイモルフの他端
   にその一端が接合されその他端がトラッキング用のアク
   チュエータに接合されるアームとを有することを特徴と
   する負圧利用型浮動ヘッドロード機構。