JPH05303858A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種磁気ディスク装置又は光磁気ディスク装
置において浮上量の変動量を抑制することができるよう
にし、スペーシング損失を一定にして記録再生特性の安
定化をはかり、短波長記録を可能にして高記録容量化を
はかる。 【構成】 スライダ３を保持するサスペンション２に、
屈曲の度合いによってバネ圧が変化する弾性体４を取り
付け、この弾性体４にアクチュエータ５を係合して設
け、磁気ディスク１上のトラック位置に応じてスライダ
３の浮上量の変動を抑制するスライダ３への負荷荷重に
対応するアクチュエータ５の駆動電圧が記憶されたメモ
リー部１０を有し、トラック位置に対応する駆動電圧を
アクチュエータ５に印加して、弾性体４のバネ圧の屈曲
の度合いを変化させてスライダ３の浮上量の変動を抑制
するようになす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク又は光磁気
ディスク等に対し一定の浮上量をもって磁気ヘッドを対
向させて記録再生がなされる磁気ディスク装置に係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子計算機等の例えば外部記憶装置とし
て用いられるハードディスク装置等の磁気ディスク装置
において、その磁気記録再生には、磁気ディスクと磁気
ヘッドとの相対的走行によって生じる空気流による浮上
圧力に抗して、磁気ヘッドを磁気ディスク側に弾性的に
押圧して、磁気ヘッドの磁気ギャップと磁気ディスクと
の間隔、即ち浮上量を微小量に保つようになされてい
る。

【０００３】このような磁気ディスク装置の一例を図１
０〜図１２を参照して説明する。図１０に示すように、
所要の駆動部により磁気ディスクの表面に沿って移動可
能とされたアーム６の先端に、ロードビーム２１及びジ
ンバル２２より成るサスペンション２が取り付けられ、
更にジンバル２２にスライダ３が設けられてスライダ３
に設けられた磁気ヘッドの磁気ギャップが磁気ディスク
１に対向するようになされている。

【０００４】ロードビーム２１は図１１の略線的拡大斜
視図に示すように、例えば三角板状の剛性を有する板バ
ネより成り、その先端には同様に板バネより成るジンバ
ル２２が溶接等により設けられる。ジンバル２２の先端
部はこの場合図１０において下側に折れ曲がり、この下
部側に磁気ヘッドが設けられたスライダ３がエポキシ樹
脂等により接着される。ジンバル２２の上側裏面に設け
られた突起２２ａにより下部側がロードビーム２１から
受ける一定の負荷荷重をもってディスク１側に押圧さ
れ、スライダ３がディスク１上を微小な浮上量をもって
対向し、矢印ｄで示すように磁気ディスク１を回転させ
ることによりスライダ３を相対的に走行させるようにな
す。図１１において２１ａはロードビーム２１の両側縁
部に補強のために設けられる羽根部で、ロードビーム２
１の基部がマウントサポート２３に保持されてアーム６
に取り付けられる。

【０００５】この場合図１２に示すように、スライダ３
を磁気ディスク１と対向させて相対的に走行させないと
きは、ディスク１との相対的走行によって生じる空気圧
を受けないため、サスペンション２は図１２に示すよう
に下側に屈曲した状態となる。

【０００６】このような磁気ディスク装置においては、
例えば図１３に示すように、磁気ヘッドを搭載するスラ
イダ３が、磁気ディスク１の表面に沿って矢印ａで示す
ように点Ｏ_A を中心として回転移動するアーム部２７に
よって磁気ディスクの記録トラックＴ₁ 、Ｔ₂ 、Ｔ₃ ‥
‥上にそれぞれ位置するようになされている。点Ｏ_Dは
磁気ディスクの回転中心を示す。

【０００７】この場合図１４に示すように、一点鎖線ｓ
₁ 、ｓ₂ 及びｓ₃ で示すスライダ３の浮上面３１の延長
方向と、二点鎖線ｔ₁ 、ｔ₂ 及びｔ₃ で示す磁気ディス
ク１の記録トラックＴ₁ 、Ｔ₂ 及びＴ₃ の各接線方向と
のなす角度いわゆるヨー角θ _y は、スライダ３がディス
ク１の内周側から外周側へと移動するにつれて変化する
こととなり、図示の例においてはヨー角θ_y が負から正
へと変動する場合を示している。矢印Ｕは磁気ディスク
１の回転方向を示す。

【０００８】このようにヨー角θ_y が変動する場合、ス
ライダ３の浮上量は、図１５において実線Ａで示すよう
に変動する。上述の図１３に示す点Ｏ_A で示すアーム部
２７の回転中心位置を最適化してこの変動量の減少化を
はかる構成とした場合においても、実線Ｂで示すように
ある程度の浮上量の変動を生じてしまうこととなる。

【０００９】しかしながら、磁気ディスク或いは光磁気
ディスクの内周側から外周側に渡るどのトラックにおい
ても短波長記録を可能にして、ディスクの記録容量を増
加させるために、ディスク内周から外周までスライダの
浮上量を一定にするいわゆるＣＦＨ(Constant Flying H
eight) を実現する構成が種々提案されている。

【００１０】例えば米国特許第４，６７３，９９６号明
細書においては、図１６Ａ及びＢにそれぞれスライダの
略線的拡大平面図及び断面図を示すように、スライダ３
の磁気ディスクとの対向面に設けられるレール状の浮上
面３１の両側部に階段状の溝３３を設けることによっ
て、図１５において実線Ｃで示すように、ディスクの内
周側から外周側にかけてほぼ一定の浮上量とする構成が
提案されている。３２はテーパ部を示す。

【００１１】或いはまた、米国アプライドマグネティク
ス社によって、図１７に示すようにスライダ３の各浮上
面３１に、例えばこの浮上面３１の延長方向を横切る方
向に延び、それぞれ浮上面３１のテーパ部３２の近傍と
離間した位置とにスロット溝３４を設けることにより、
図１５において実線Ｄで示すように、浮上量の変動を抑
制する構成が提案されている。

【００１２】しかしながら、ヨー角θ_y がディスクの内
周側と外周側とで一定とされる図１８及び図１９に示す
シーク方式を採る磁気ディスク装置に上述した構成を適
用する場合は、浮上量の変動を抑制することができない
という問題がある。

【００１３】図１８に示す例においては、スライダ３が
点Ｏ_A を回転中心として磁気ディスクの表面に沿って矢
印ｍで示すように回動するようなされ、かつこのスライ
ダ３を固定する支持体として鉤状に折れ曲がったアーム
いわゆるベントアーム２８が用いられ、このベントアー
ム２８の先端部の延長方向即ちスライダ３の上述した浮
上面の延長方向が、常に記録トラックＴ₁ 、Ｔ₂ 、Ｔ₃
‥‥の接線方向と重なるように構成され、ヨー角が常に
一定となるようになされている。

【００１４】また図１９に示す例は、矢印ｃで示す磁気
ディスクの半径方向にスライダ３が移動するようになさ
れるいわゆる直動方式を採る場合で、この場合も上述の
ベントアーム方式を採る場合と同様に常にヨー角が一定
となるようになされている。

【００１５】このようにスキュー角を一定とする例えば
直動方式においては、前述の図１５において実線Ｅで示
すように、その浮上量はディスクの内周側から外周側に
かけて比例増加する。これは、ディスクの内周側と外周
側とにおいてこのディスク１とスライダ３との相対的走
行方向の速度即ち線速度が異なり、外周側においては内
周側に比して浮上面に対する線速度が大となって空気圧
が大となることから、浮上量が内周側に比して大となる
ものである。

【００１６】一方、近年磁気ディスクの高保磁力化やト
ラック密度の増大化に伴い、記録と再生をスライダ上に
別体に設ける記録再生分離型の磁気ヘッドが使用されつ
つある。このような分離型磁気ディスク装置の一例の要
部平面図を図２０に示す。図２０において３はスライダ
の一部を示し、３１は浮上面、１１は記録トラック、一
点鎖線ｔ_c は記録トラック１１の中心線、破線ｓ_c は浮
上面の中心線、またｇ _p は再生ヘッドギャップ、ｇ_r は
記録ヘッドギャップをそれぞれ示す。

【００１７】図２０に示すように、浮上面３１の延長方
向と記録トラック１１の接線方向とのなすヨー角θ_y が
生じているときは、再生ヘッドギャップｇ_p の中心位置
を記録トラック１１の中心線ｔ_c 上に合わせると、記録
ヘッドギャップｇ_r の中心位置が記録トラック１１の中
心線ｔ_c から距離Ｄのずれを生じることとなる。従っ
て、このような記録再生分離型の磁気ディスク装置にお
いては、上述したようなヨー角θ_y が常に０となるシー
ク方式を採ることが望ましい。

【００１８】しかしながら、上述したように浮上量が変
化すると、記録再生の際のスペーシング損失を一定に保
てなくなり、これによりＳ／Ｎ比、Ｃ／Ｎ比等の変動を
招来し、記録再生特性の劣化を招く恐れがあり、また前
述したように短波長記録を可能にして記録密度の向上を
はかり、ディスクの高記録容量化をはかることは極めて
難しい。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ヨー角を常
に一定とするシーク方式を用いる磁気ディスク装置を含
め、各種磁気ディスク装置又は光磁気ディスク装置にお
いて浮上量の変動量を抑制することができる磁気ディス
ク装置を提供し、スペーシング損失を一定に保持して記
録再生特性の安定化をはかり、短波長記録を可能にして
磁気ディスク装置におけるディスクの高記録容量化をは
かる。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明磁気ディスク装置
は、その一例の略線的構成図を図１に示すように、磁気
ディスク１上を移動するサスペンション２の先端に磁気
ヘッドが設けられたスライダ３を取り付け、サスペンシ
ョン２に、屈曲の度合いによってバネ圧が変化する弾性
体４を取り付け、この弾性体４にアクチュエータ５を係
合して設け、磁気ディスク１上のトラック位置に応じ
て、スライダ３の浮上量の変動を抑制するスライダ３へ
の負荷荷重に対応するアクチュエータ５の駆動電圧が記
憶されたメモリー部１０を有し、トラック位置に対応す
る駆動電圧をアクチュエータ５に印加して、弾性体４の
バネ圧の屈曲の度合いを変化させてスライダ３の浮上量
の変動を抑制するようになす。

【００２１】

【作用】本発明磁気ディスク装置によれば、例えばその
一例の要部側面図を図２に示すように、スライダ１を支
持するサスペンション２に、屈曲の度合いによってバネ
圧が変化する弾性体４を取り付け、更にこの弾性体４に
アクチュエータ５を係合して設けることから、このアク
チュエータ５に駆動電圧を印加することによって矢印ｈ
で示すようにアクチュエータ５を変位させて弾性体４の
バネ圧を高める等して変化させ、スライダ３へのディス
ク１側への矢印Ｗで示す押圧負荷荷重を制御することが
できるようにし、これによりスライダ３の浮上量を可変
とすることができるものである。

【００２２】そして特に本発明においては、磁気ディス
ク１上の位置に応じて生じるスライダ３の浮上量変動を
抑制するように、スライダ３へ上述の弾性体４によって
負荷重量を制御するもので、トラック位置に対応するア
クチュエータ５の駆動電圧が記憶されたメモリー部１０
を有して成り、このメモリー部１０から、トラック位置
に対応する駆動電圧をアクチュエータ５に印加すること
によって、浮上量を一定に保持することができるもので
ある。

【００２３】このように浮上量を一定に保つことができ
ることから、本発明によれば記録再生の際のスペーシン
グ損失を一定に保つことができ、これによりＳ／Ｎ比、
Ｃ／Ｎ比等の変動を抑制し、記録再生特性の劣化を回避
することができる。また、短波長記録を可能にして記録
密度の向上をはかり、ディスクの高記録容量化をはかる
ことができる。

【００２４】

【実施例】以下本発明磁気ディスク装置の各例を図面を
参照して詳細に説明する。この例においては、スライダ
３を固定するアーム７として鉤状に折れ曲がったいわゆ
るベントアームが用いられ、ヨー角が一定に保持される
場合に適用した場合を示す。

【００２５】図１に示すように、この場合磁気ディスク
１の表面に沿って矢印ｆで示すようにヨー角を一定にす
るベントアーム型のアーム６がアーム軸受７を中心軸と
してＶＣＭ（ボイスコイルモーター）８によって回転移
動し、スライダ３上の磁気ヘッドが所定トラック上に位
置するようになされている。

【００２６】そして図２に示すようにアーム６の先端に
はロードビーム２１及びジンバル２２より成るサスペン
ション２が取り付けられる。ロードビーム２１は例えば
三角板状の剛性を有する板バネより成り、その先端には
同様に板バネより成るジンバル２２が溶接等により設け
られる。ジンバル２２の先端部はこの場合図２において
下側に折れ曲がり、この下部側に磁気ヘッドが設けられ
たスライダ３がエポキシ樹脂等により接着される。ジン
バル２２の上側裏面に設けられた突起２２ａにより下部
側がロードビーム２１から受ける所定の負荷荷重をもっ
てディスク１側に押圧され、スライダ３がディスク１上
を微小な浮上量をもって対向し、矢印ｄで示すように磁
気ディスク１を回転させることによりスライダ３を相対
的に走行させるようになす。

【００２７】そして特に本発明においては、ロードビー
ム２１上にアーム６側に向かって屈曲し、θ_A で示す屈
曲の度合いによってバネ圧が変化する板バネ等より成る
弾性体４が溶接等により取り付けられる。そしてアーム
６には、図２において矢印ｈで示す方向に変位する圧電
素子等より成るアクチュエータ５を設け、ロードビーム
２１上に設けた弾性体４の先端部がこの圧電素子より成
るアクチュエータ５に接触するように係合して設ける。

【００２８】このサスペンション部の略線的拡大斜視図
を図３に示す。図３において２１ａはロードビーム２１
の両側縁部に補強のために設けられる羽根部で、ロード
ビーム２１の基部がマウントサポート２３に保持され
て、図示しないがアーム６に取り付けられる。２４は弾
性体４の溶接部を示す。

【００２９】このような構成とする場合、アクチュエー
タ５に所定の駆動電圧を印加することによって矢印ｈで
示すようにアクチュエータ５をこの場合先端部に向かう
矢印ｈで示す方向に伸縮変位させ、これにより弾性体４
のバネ圧を変化させ、サスペンション２のロードビーム
２１がディスク１側に所定の負荷荷重Ｗをもって押圧さ
れて、スライダ３の浮上量を変化させることができる。

【００３０】そして本発明磁気ディスク装置において
は、図１に示すように、スライダ３の磁気ヘッドから読
み取ったトラック位置をサーボ回路９を通じてメモリ部
１０に入力する。このメモリ部１０には、磁気ディスク
１上のトラック位置に応じて、スライダ３の浮上量の変
動を抑制するスライダ３への負荷荷重に対応するアクチ
ュエータ５の駆動電圧が予め記憶されて成る。そしてこ
のメモリ部１０から、各トラック位置に対応する駆動電
圧Ｖ_D をアンプ１１等を介してアクチュエータ５に印加
して、上述したように弾性体４のバネ圧の屈曲の度合い
を変化させてスライダ３の浮上量の変動を抑制するよう
になす。

【００３１】上述したようにスライダ３の浮上量変動を
抑制する駆動電圧は、前述の図１０〜図１２において説
明した従来構成の磁気ヘッド装置を用いて求めることが
できる。この場合、サスペンション２への負荷荷重は常
に一定に保たれる。

【００３２】このような従来構成のサスペンションを用
いて磁気ディスク上にヨー角を０°にセットし、内周か
ら外周に渡ってトラックシークしたときのスライダの浮
上量を測定すると、この場合負荷荷重が一定とされるた
め、外周へ行くほどディスクとスライダとの間の相対的
速度が増加するので、浮上量は図４のように比例的に増
加する。図４において線Ａ〜Ｄはそれぞれ負荷荷重をＡ
＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄに選定したときの浮上量を示す。

【００３３】この結果からわかるように、浮上量を図４
においてＦ_H で示す一定値に保持するためには、図５に
示すように内周側から外周側に向かって比例増大する負
荷荷重をサスペンションに与えることが必要となる。

【００３４】そして上述した図２及び図３に示すサスペ
ンションによってアクチュエータ５に所要の負荷荷重に
対応する駆動電圧を印加することによって弾性体４の曲
げ角度と負荷荷重との関係を図６に示すように変化させ
ることができ、これにより磁気ディスクの内周側から外
周側に渡って全面的にスライダ３の浮上量をほぼ一定と
することができる。

【００３５】従って、例えば前述の図２０において説明
した記録再生分離型ヘッドにおいて、その記録ヘッドと
再生ヘッドとのオフトラックを回避するためにヨー角を
０°とする場合においても、確実にその浮上量を一定と
することができる。

【００３６】このため、記録再生の際のスペーシング損
失を一定に保つことができ、これによりＳ／Ｎ比、Ｃ／
Ｎ比等の変動を抑制し、記録再生特性の劣化を回避する
ことができると共に、前述したように短波長記録を可能
にして記録密度の向上をはかり、ディスクの高記録容量
化をはかることができる。

【００３７】上述の例においては弾性体４をサスペンシ
ョン２に別体に設けて溶接等により取り付けた場合を示
すが、図７に示すように、弾性体４をロードビーム２１
に一体に形成することもできる。図７において、図３に
対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。

【００３８】また弾性体４の形状としては、剛性を高め
るために、図８に示すようにアクチュエータと接触する
先端部を丸めたり、折り曲げる形状とすることが望まし
い。

【００３９】更に、アクチュエータ５としては、上述の
圧電素子の他例えばリニアモータ等の種々の能動素子を
用いることができる。

【００４０】またこのアクチュエータ５に、例えば図９
に示すように変位拡大機構２５を設けることにより、矢
印ｋで示すアクチュエータ５の変位に比し大なる変位を
もって矢印ｈで示すように弾性体４を屈曲させることが
でき、所望の負荷荷重が得られるように構成することが
できる。

【００４１】尚、本発明磁気ディスク装置は上述の例に
限ることなく、例えば記録再生ヘッド一体型の磁気ヘッ
ドを具備する磁気ディスク装置や、又は光磁気ディスク
装置等種々の磁気ディスク装置に適用することができ、
またその材料構成等においても種々の変形変更をなし得
ることはいうまでもない。

【００４２】

【発明の効果】上述したように本発明磁気ディスク装置
によれば、浮上量をほぼ一定とすることができるため、
スペーシング損失を一定に保持して記録再生特性の安定
化をはかることができて、これにより短波長記録を可能
にして磁気ディスク装置におけるディスクの高記録容量
化をはかることができる。

【００４３】特にヨー角を常に一定の保つ記録再生分離
型磁気ディスク装置等においても、浮上量をほぼ一定と
することができて、記録再生特性の安定化、ディスクの
高記録容量化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明磁気ディスク装置の一例の略線的構成図
である。

【図２】本発明磁気ディスク装置の一例の要部の略線的
拡大側面図である。

【図３】本発明磁気ディスク装置の一例の要部の略線的
拡大斜視図である。

【図４】ヨー角を０°とした場合のスライダ浮上量の変
化を示す図である。

【図５】一定浮上量を得るための負荷荷重を示す図であ
る。

【図６】弾性体の曲げ角度と負荷荷重との関係を示す図
である。

【図７】本発明磁気ディスク装置の他の例の要部の略線
的拡大斜視図である。

【図８】弾性体の各例の略線的拡大側面図である。

【図９】本発明磁気ディスク装置の他の例の要部の略線
的構成図である。

【図１０】磁気ディスク装置の一例の要部の略線的拡大
側面図である。

【図１１】磁気ディスク装置の一例の要部の略線的拡大
斜視図である。

【図１２】磁気ディスク装置の一例の要部の略線的拡大
側面図である。

【図１３】回転型アクチュエータの説明図である。

【図１４】ヨー角θ_y の説明図である。

【図１５】各種磁気ディスク装置の浮上量の変化を示す
図である。

【図１６】従来の磁気ディスク装置の一例のスライダの
説明図である。

【図１７】従来の磁気ディスク装置の他の例の説明図で
ある。

【図１８】ベントアーム型アクチュエータの説明図であ
る。

【図１９】リニアアクチュエータの説明図である。

【図２０】記録再生ヘッド分離型磁気ディスク装置の説
明図である。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク ２ サスペンション ３ スライダ ４ 弾性体 ５ アクチュエータ ６ アーム ７ アーム軸受 １０ メモリ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスク上を移動するサスペンショ
   ンの先端に磁気ヘッドが設けられたスライダが取り付け
   られ、 上記サスペンションに、屈曲の度合いによってバネ圧が
   変化する弾性体が取り付けられ、上記弾性体にアクチュ
   エータが係合されて成り、 上記磁気ディスク上のトラック位置に応じて、上記スラ
   イダの浮上量の変動を抑制する上記スライダへの負荷荷
   重に対応する上記アクチュエータの駆動電圧が記憶され
   たメモリー部を有し、 上記トラック位置に対応する上記駆動電圧を上記アクチ
   ュエータに印加して、上記弾性体のバネ圧の屈曲の度合
   いを変化させて上記スライダの浮上量の変動が抑制され
   るようになされたことを特徴とする磁気ディスク装置。