JPH0340263A - 磁気ディスク装置 - 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、フレキシブル磁気ディスクを用いる磁気ディ
スク装置の構造に関する。特に電子スチルカメラ等に使
用する小型のフレキシブル磁気ディスクに適する磁気デ
ィスク装置の摺接部品に関する。

なお、本明細書では摺接部品とフレキシブル磁気ディス
クとが接する、接触あるいは当接すると表現しているが
、実際には動作中のフレキシブル磁気ディスクは回転に
よって生ずる空気流がその表面に生ずるため、摺接部品
には、常時接触しているのではない。本明細書でいう接
する、接触あるいは当接は、フレキシブル磁気ディスク
と摺接部品とが近接しフレキシブル磁気ディスクの位置
が規制されて接触したり、接触しない状態をいう。

〔概要〕

本発明は、磁気ディスク装置のフレキシブル磁気ディス
クを回転駆動し、磁気ヘッドと一体であるフレキシブル
磁気ディスクの位置規制を行う摺接部品を備えた磁気デ
ィスク装置において、この摺接部品の規制面にコア部を
その交叉点近傍に含む凸部を設けその表面を複曲面とす
ることにより、 磁気ヘッドとディスクとの当接状態を安定化してフレキ
シブル磁気ディスクと摺接部品との損傷を少なくし、良
好な記録再生特性を実現するものである。

〔従来の技術〕

フレキシブル磁気ディスクはコンピュータ等の記録媒体
として広く用いられている。この磁気ディスク装置は、
フレキシブル磁気ディスクの記録再生を行うときは、フ
レキシブル磁気ディスクを磁気ヘッドとフェルト等の軟
質性のパッドとで挟持したり、あるいはジンバルスプリ
ングにより磁気ヘッドをフレキシブル磁気ディスクの両
側から挟持するなどして行っている。

一方、近年フレキシブル磁気ディスクを用いる電子スチ
ルカメラが開発されている。この電子スチルカメラは、
映像をフレキシブル磁気ディスクに記録するため、電子
スチルカメラに使用するフレキシブル磁気ディスクは小
型でありながら映像を記憶するに十分な容量を必要とし
ており、かつ高速書込みが可能であることが必要である
。また、電子スチルカメラに使用される磁気ディスク装
置は、カメラの部品として小型化、高速化が必要とされ
る。このため、電子スチルカメラに使用される磁気ディ
スク装置では、その映像の記録時あるいは再生時には、
記録媒体であるフレキシブル磁気ディスクを高速回転さ
せる必要がある。

この電子スチルカメラに使用する磁気ディスク装置では
、フレキシブル磁気ディスクが高速回転を行うため、磁
気ヘッドを接近させるとフレキシブル磁気ディスクの回
転によって生ずる空気流により、磁気ヘッドとディスク
との当接状態が安定かつ良好に保持することができなく
なるので、磁気ヘッドに対しフレキシブル磁気ディスク
の裏面に磁気ヘッドに対向する形で磁気ヘッドの移動方
向に凹部溝が設けられた摺接部品を介して、フレキシブ
ル磁気ディスクを磁気ヘッドと摺接部品とで挟み込むよ
うにして記録再生している。

その具体的な従来例（特開昭６１〜１８０９６２号公報
）での磁気ディスク装置の主要部の斜視図を第１１図、
摺接部品２をフレキシブル磁気ディスクｌに向いた方向
から見た斜視図を第１２図に示し、第１１図の■−■方
向に見たときのフレキシブル磁気ディスク１、摺接部品
２、磁気ヘッド３との当接関係を示す断面図を第１３図
に示す。

この例では、磁気ヘッド３がフレキシブル磁気ディスク
１をその摺接部品２の凹部溝２２内に押しつける形でフ
レキシブル磁気ディスク１に当接して記録再生が行われ
る。摺接部品２の凹部溝２２と回転面に平行な面２４と
の間の角部２５ａ、２５ｂがフレキシブル磁気ディスク
１の規制部分である。このようにしてフレキシブル磁気
ディスク１が矢印Ｒの方向に回転しているときにフレキ
シブル磁気ディスク１に接して、磁気ヘッド３との当接
状態を安定したものとする。

さらに第１４図に示すように、磁気ヘッド３を囲むよう
に第１５図に示す安定化部品５を配置し、フレキシブル
磁気ディスク１が高速回転する際にフレキシブル磁気デ
ィスク１の位置規制を行うものがある（特開昭６４−３
８７３号公報）。この安定化技術は、第１６図の断面図
に示されるように、フレキシブル磁気ディスクｌが高速
回転する際に安定化面５４は磁気ヘッド３の周囲でフレ
キシブル磁気ディスク１との間で負圧の空気流を生じて
フレキシブル磁気ディスク１を安定化面５４側に吸引し
て、フレキシブル磁気ディスク１を磁気ヘッド３に押し
つけ安定な走行状態とするものである。また、第１７図
に示すように、コア部１３Ａと摺接部品１３Ｂとを一体
化した磁気ヘッドのフレキシブル磁気ディスクとの摺接
面に符号３Ｃおよび３Ｄのような凸部を設けてこの面に
流れる空気流に第１８図に示す圧力分布を与え、その正
圧域Ｐおよび負圧域Ｎを利用して、磁気ヘッドとフレキ
シブル磁気ディスクとの間隔を規制するようにしたもの
がある（特開昭５５−１５７１６１号公報、特開昭６２
−３３３８０号公報）。

さらに、第１９図に示すように、摺接部品１３Ｂの摺接
面に溝部１３Ｅを形成し、第２０図に示すような空気流
の負圧域を生成し当接力を得るもの（特開昭５９−２４
４２３号公報）等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし前述の従来例では、例えば、第１３図に示すよう
に凹部を有する摺接部品を磁気ヘッドと対向するように
配し、フレキシブル磁気ディスクを磁気ヘッドと摺接部
品とで挟み込む方法では、図から明らかなように、摺接
部品の凹部からみてフレキシブル磁気ディスクの回転方
向下流側の規制面の規制部分の位置より回転方向下流側
の位置で、フレキシブル磁気ディスクの回転方向に対し
フレキシブル磁気ディスクと下流側の規制面との間隙が
急に広がるため負圧の空気流が発生し、フレキシブル磁
気ディスクがこの規制面に吸引されて接触し、この両方
の規制面に損傷が発生する。

このように規制面に傷が発生した場合、フレキンプル磁
気ディスクの走行が不安定になるばかりでなく、発生し
た摩擦粉が磁気ヘッド対向面に回り込み良好な記録再生
特性が得られにくくなる。

また、フレキシブル磁気ディスクが、磁気ヘッドの押し
つけ方向と逆方向に引き寄せられるため、磁気ヘッドの
フレキシブル磁気ディスク方向への突出量をより大きく
せねばならず、磁気ヘッドおよびフレキシブル磁気ディ
スクの記録面への耐久性に悪影響を及ぼす。さらに、こ
れらの要因はスピンドルモータに大きなトルクを発生さ
せるため、スピンドルモータの負荷電流を大きくせねば
ならず電力を多く費やす。

一方、磁気ヘッドを囲むように安定化部品を配しフレキ
シブル磁気ディスクが高速回転する際にディスクと安定
化面との間で負圧の空気流を発生させディスクを吸引し
て磁気ヘッドに押しつけて記録再生する方法では、第１
６図から判るように、フレキシブル磁気ディスクの回転
方向上流側の安定化面の回転方向上流側の端部で、フレ
キシブル磁気ディスクと安定化面とのスペーシングが最
も小さく、その端部からみてフレキシブル磁気ディスク
の回転方向下流側で空気流の負圧が発生している。

一般に、フレキシブル磁気ディスクが高速回転すると、
フレキシブル磁気ディスクはある程度の剛性を有してい
るので、その回転面の上下方向に振動する。したがって
安定化面上では負圧によりフレキシブル磁気ディスクは
安定走行しているが、フレキシブル磁気ディスクの進入
側の安定化面の端部ではフレキシブル磁気ディスクの走
行が不安定となる。このため、フレキシブル磁気ディス
クが安定化面の端部に衝突しその表面が損傷する。

また、前記振動を抑えるため安定化面をフレキシブル磁
気ディスクに対して余分に突出すると、最も間隙の小さ
い前記端部にフレキシブル磁気ディスクへの押圧力が集
中し、フレキシブル磁気ディスクに傷を生せしめる。

また、当接面間に所望の圧力集中を行い、かつその圧力
値を低く抑えるために、摺接部品に所定の輪郭の凸部を
設け、この凸部によって生ずる溝部が形成された場合、
従来例による溝部の形状では磁気ヘッドのコア部近傍に
空気流の負圧を発生させてはいるが、このコア部に対向
する部分空気流の負圧だけで１よ、フレキシブル磁気デ
ィスクを吸引しスペーシングを極く微少にしかも安定に
保つに不十分である。特に、磁気ヘッドの当接面のフレ
キシブル磁気ディスクとの対向面の形状が第１７図に示
す場合、第１８図に示すようにコア部の回転方向の下流
側では、空気流の負圧力が弱く安定な当接状態が得られ
にくい。

また、第１９図の場合では、第２０図に示すように、失
望状の溝部に空気流の負圧が発生するが、失望状の溝部
の回転方向上流端および失望状の溝部からみてフレキシ
ブル磁気ヘッドの半径方向にある両凸部において、空気
流の正圧が発生し、かつ、コア部近傍においても正圧が
発生するためコア部でのディスクとのスペーシングが大
きくなってしまい高出力が得られにくい。

本発明は、これらの課題を解決して、フレキシブル磁気
ディスクと摺接部品との当接面間に発生する空気流の正
圧と負圧との分布を適当なものとして、フレキシブル磁
気ディスクの走行状態を安定化し、良好な記録および再
生特性を得るとともに、フレキシブル磁気ディスクおよ
び摺接部品のそれぞれの摺接面における損傷を防止でき
る磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上述の課題を解決するために、磁気ヘッ
ドとフレキシブル磁気ディスクとの当接面間において、
フレキシブル磁気ディスクの回転面に対する上下方向の
振動から生ずる走行不安定性と、当接面間で生ずる空気
流の負圧による規制面への吸引とそれにより生ずる接触
に着目して検討を行い、空気流の正圧と負圧との現象を
バランス良く利用できる磁気ヘッドと一体化された摺接
部品とフレキシブル磁気ディスクとの当接機構を見出し
てフレキシブル磁気ディスクの走行を安定化し、ディス
クへの損傷の防止が可能な本発明を得た。

本発明の特徴とするところは、磁気ヘッドと一体に形成
された摺接部品の摺接面にはコア部をその交叉点近傍に
含むＸ字状の凸部を形成することにより、フレキシブル
磁気ディスクと摺接部品との当接面間に生ずる空気流を
制御し、摺接部品とフレキシブル磁気ディスクとの衝突
を防止してフレキシブル磁気ディスクを安定走行させる
ものである。

前記形状の摺接面を有する磁気ヘッドと一体の摺接部品
では、フレキシブル磁気ディスクが磁気ヘッドに進入す
る際、Ｘ字状の凸部の交叉部で空気流の正圧が発生する
が、このＸ字状の凸部の回転方向の左右両側にある／＋
Ｓ？部では負圧が生ずる。

さらに、回転方向の下流側の溝部でも負圧が生ずる。こ
のため磁気ヘッドのコア部はこれらの溝部に発生する負
圧に取り囲まれ、ディスクはコア部に吸引され押しつけ
られ、コ、ア部の下流方向でのディスクのばたつきを抑
制しディスクとコア部とのスペーシングは微少かつ安定
した状態を保っている。

さらに、凸部のＸ字状の交叉点の上流側に第二の凸部が
形成された場合は、この第二の凸部と前記交叉点との間
の溝部に負圧が発生しフレキシブル磁気ヘッドをコア部
に押しつけ、そのスペーシングはより小さくかつ安定し
たものとなる。

前述の当接状態では、従来に比べ空気流の負圧による吸
引力のためディスクは磁気ヘッドのコア部への押圧力が
大きく、かつ、磁気ヘッドのコア部ではディスクが極く
微かに浮上しているため、安定で高い記録再生特性が得
られる。

特に、磁気ヘッドの各凸部が複曲面であると、空気流の
正圧の発生が安定でありディスクや磁気ヘッドの摺接面
の損傷を防止することができる。

また、磁気ヘッドのコア部ではディスクとの間に最小の
スペーシングが得られ易く、そのスペーシング値も小さ
くできるので良好な記録再生特性が得られる。

さらに、摺接部品の第一および第二の保護基板の双方ま
たは一方を規制面が摺動特性の良好なセラミックス材料
、炭素材料およびそれらの複合材料で形成し、あるいは
それらの薄膜を形成することで、良好な記録再生特性を
得ることができ、しかも、摩擦抵抗が軽減され、フレキ
シブル磁気ディスクと摺接部品とのトルクを低減でき、
フレキシブル磁気ディスクの損傷を防止して摺接部品の
高耐久性を達成することができる。このような材料とし
て、■〜■族の酸化物、窒化物、炭化物およびこれらの
うちの２種以上の複合体、さらにそれらに炭素、窒化ホ
ウ素、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤を複合した複合
セラミックスがあげられる。なかでもガラス状カーボン
をマトリックスとしたセラミックス微粒子との複合材料
、マグネシア、炭化硅素、酸化ニッケル、酸化マンガン
、ジルコニアおよびこれらをマトリックスとしたカーボ
ンとの複合材料等がより適当である。

〔作用〕

本発明では、磁気ヘッドのフレキシブル磁気ディスクと
の当接面にコア部をその交叉点に含むＸ字状の凸部が形
成された摺接部品が磁気ヘッドと一体化されたもので、
フレキシブル磁気ディスクが高速回転した場合において
磁気ヘッドの当接面間の凸部と溝部とでそれぞれ発生す
る空気流の正圧と負圧との現象をバランス良く利用し、
フレキシブル磁気ディスクの走行を安定化し良好な記録
再生特性が得られ、それぞれの摺接面の損傷を防止し高
耐久化をはかることができる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明第一実施例の構成概要図で、フレキシ
ブル磁気ディスク１は駆動軸４により矢印Ｒの方向に回
転される。コア部３Ａを含む磁気ヘッド３は摺接部品と
一体となっており、フレキシブル磁気ディスク１の下面
に当接し、駆動軸の半径方向すなわちフレキシブル磁気
ディスクの半径方向に移動可能である。

第２図はこの第一実施例の磁気へラド３を矢印Ｒで示す
回転方向に対し斜め右上から見下した状態の斜視図であ
る。

ここに本発明の特徴とするところは、磁気ヘッドと一体
化された摺接部品の摺接面には、磁気ヘッドのコア部３
Ａをその交叉点近傍に含むＸ字状の凸部（交叉点３Ｂと
上流方向の脚部３Ｃと下流方向の脚部３Ｄから構成され
る）と、これらの凸部間に溝部３Ｅ、３Ｆおよび３Ｇが
存在することにある。

また凸部の各表面は複曲面である。

磁気ヘッドと一体の摺接部品の摺接面は、まずコア部３
Ａが中心になるように、即ち、最も高くなるように球面
に加工され、さらに、コア部３Ａを含む凸部３Ｂ、３Ｃ
１３Ｄを残すように溝部３Ｅ、３Ｆおよび３Ｇを切削す
る加工がなされている。

第３図は、前述のように形成された摺接面を備えた磁気
ヘッドとフレキシブル磁気ディスクとの当接面間に生ず
る空気流の正圧域Ｐと負圧域Ｎ１、Ｎ２との圧力分布図
である。図中に示す破線は磁気ヘッドのコア部３Ａ、Ｘ
字状の凸部３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄならびに溝部３Ｅおよ
び３Ｆおよび３Ｇの輪廓を示す。

第３図に示すように、第二の凸部の交叉点３Ｂ上では正
圧域Ｐとなるので、ディスクと摺接部品の交叉点の凸部
３Ｂとは衝突しない。コア部３Ａを含む凸部の交叉点３
Ｂの周囲を囲む溝部３Ｆと３Ｇとにはそれぞれ大きな負
圧域Ｎ、とＮ２とが分布するので、ディスクはコア部の
方に吸い寄せられる。しかし第一の凸部３Ｂ上に正圧域
Ｐが分布するので、ディスクはコア部に触れない。

この圧力分布状態はディスクの回転駆動にさいしてほぼ
安定して発生する。ことに正圧域Ｐは正圧値は小さいが
、安定したものである。

このような形状の摺接面を有する摺接部品と一体となっ
た磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置では、フレキシ
ブル磁気ディスクの安定した走行が得られ易く、良好で
高出力特性が得られる。また、ディスクや磁気ヘッドの
摺接面への損傷もほとんどＳ忍められなかった。

第４図は、本発明の第二実施例の磁気ヘッドの斜視図で
ある。本実施例では第一実施例に比べ凸部の交叉点３Ｂ
の大きさが小さくなっている。

本第二実施例においては、第５図に示すような圧力分布
図が得られ、第一実施例のものよりさらにコア部のスペ
ーシングを小さくできる。このスペーシングは安定して
いるのでフレキシブル磁気ディスクおよび磁気ヘッドの
摺接面にほとんど損傷が認められなかった。

第６図は本発明の第三実施例の斜視図で、本第三実施例
は、第６図に示すように凸部の上流側の脚部３Ｃの股の
部分に第二の凸部３Ｈを設け、この凸部３Ｈの長平方向
の輪廓を、ディスクの半径方向と平行にしたものである
。第７図は、本第三実施例の空気流の圧力分布図である
。

本第三実施例では、凸部の交叉点３Ｂと第二の凸部３Ｈ
との間の溝部３Ｅの部分に空気流の負圧域Ｎ３が生じス
ペーシングがさらに小さくかつ安定し良好な出力特性が
得られる。

さらに、第８図に示す第四実施例では、磁気ヘッド３Ｋ
が一枚の磁性薄膜構造の場合で、この磁気ヘッド３Ｋを
両側から保護基板３Ｌと３Ｍとで挟んだ構成としたもの
である。本実施例では保護基板３Ｌ、３Ｍの双方が炭化
硅素を複合したガラス状炭素を材料として使用したもの
である。

このガラス状炭素の複合材料は、ガラス状炭素の原料で
あるフェノールやフラン樹脂に微小粉末の炭化硅素を均
一混合した後、焼成したものである。複合するセラミッ
クスとしては他に微小粉末のアルミナ、酸化窒素、ジル
コニア等でも良い。

第９図は、本発明第五実施例の斜視図で、前述のように
磁気ヘッド３には磁性薄膜構造のものである。この例で
は保護基板３Ｍは炭化硅素を複合したガラス状炭素を材
料として使用し、保護基板３Ｌはチタン酸バリウムを材
料として使用している。

第１０図は本発明第六実施例の斜視図で、磁気ヘッド３
には磁性薄膜構造であり、保護基板３Ｍはフェライトを
材料として使用し、保護基板３Ｌは炭化硅素を複合した
ガラス状炭素を材料として使用する。

これらの場合においては、良好な記録再生特性を得るば
かりでなく、フレキシブル磁気ディスクおよび摺接部品
の摺接面の損傷を一層防止できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、磁気ヘッドとフレ
キシブル磁気ディスクとの当接面間の凹凸部における空
気流の正圧と負圧との現象をバランス良く利用し、フレ
キシブル磁気ディスクの走行を安定化し良好な記録再生
特性が得られるとともに、フレキシブル磁気ディスクお
よび磁気ヘッドのそれぞれ摺接面の損傷を防止できた。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一実施例の構成概要図。 第２図は、本発明第一実施例の斜視図。 第３図は、同第一実施例の圧力分布図。 第４図は、本発明第二実施例の斜視図。 第５図は、同第二実施例の圧力分布図。 第６図は、本発明第三実施例の斜視図。 第７図は、同第三実施例の圧力分布図。 第８図は、本発明第四実施例の斜視図。 第９図は、本発明第五実施例の斜視図。 第１０図は、本発明第六実施例の斜視図。 第１１図は、従来例の構成概要図。 第１２図は、従来例の摺接部品の斜視図。 第１３図は、第１■図に示す■−■視断面断面図１４図
は、別の従来例の構成概要図。 第１５図は、別の従来例の磁気ヘッドの斜視図。 第１６図は、第１４図に示す■−■視断面断面図１７図
は、摺接面を備えた従来例の磁気ヘッド。 第１８図は、第１７図に示す従来例の圧力分布図。 第１９図は、摺接面を備えた別の従来例の磁気ヘッド。 第２０図は、第１９図に示す従来例の圧力分布図。 ■・・・フレキシブル磁気ディスク、２．１３Ｂ・・・
摺接部品、３．１３・・・磁気ヘッド、３Ａ、１３Ａ・
・・コア部、３Ｂ、３Ｃ１３Ｄ・・・それぞれ凸部の交
叉点、上流側の脚部および下流側の脚部、３Ｅ、３Ｆ、
３　Ｇ、　１３Ｅ、　５３・・・溝部、３Ｈ・・・第二
の凸部、３Ｋ・・・磁性薄膜構造の磁気ヘッド、３Ｌ、
３Ｍ・・・保護基板、４・・・駆動軸、５・・・安定化
部品、６・・・ヘッドキャリッジ、２２・・・凹部溝、
２４・・・面、２５・・・角部、５４・・・安定化面、
５５ａ−・・端部、Ｎ、Ｎ、　、Ｎ２　、Ｎ３・・・空
気流の負圧域、Ｐ、Ｐ、、Ｐ２・・・空気流の正圧域、
Ｒ・・・フレキシブル磁気ディスクの回転方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フレキシブル磁気ディスクを回転駆動する駆動軸と
   、 この駆動軸に装着されたディスクの一面に当接し前記駆
   動軸の半径方向に移動可能なコア部を含む磁気ヘッドと
   、 この磁気ヘッドと一体でありディスクの回転方向の上流
   側および下流側に位置し、前記磁気ヘッドがディスクに
   当接する面のディスクの位置を規制する摺接部品と を備えた磁気ディスク装置において、 前記摺接部品の摺接面には、 前記コア部をその交叉点近傍に含むＸ字状の凸部が形成
   された ことを特徴とする磁気ディスク装置。 ２、前記凸部のＸ字状の交叉点の上流側に第二の凸部が
   形成された請求項１記載の磁気ディスク装置。 ３、前記凸部は複曲面である請求項１記載の磁気ディス
   ク装置。 ４、摺接部品は、 コア部に連なる一枚の磁性薄膜構造の磁気ヘッドと、 この磁気ヘッドを両側からはさむ第一および第二の保護
   基板とを含み、 前記第一の保護基板および第二の保護基板の双方または
   一方が、 セラミック材料炭素材料これらの複合材料のいずれかで
   形成された 請求項１記載の磁気ディスク装置。