JPH0546635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気デイスク装置に関し、特に磁気記
録媒体面上を微小な空気膜で安定に浮揚する負圧
浮動ヘツドセルフローデイングアクチユエータ機
構に関するものである。

（従来の技術） 磁気デイスク装置用の磁気ヘツドには、周知の
ごとく、動圧型気体軸受の原理で記録媒体面上を
浮揚する浮動ヘツドスライダが用いられている。
この浮動ヘツドスライダの浮揚量は、磁気デイス
ク装置の大容量高密度化のためには微小であれば
あるほど良く、現在では0.3μm前後のサブミクロ
ン領域の浮揚量が実用化されている。現在主に実
用化されている磁気ヘツドは記録媒体の走行とと
もに正の負荷容量のみを発生する正圧型浮動ヘツ
ドスライダである。特に記録媒体の振動に対して
良いスライダ追従性を保つために、スライダ空気
膜の剛性が高くかつ減衰も大きい細長のテーパー
ドフラツト型のきわめて軽荷重のスライダが実用
化されている。しかしこの型式の浮動ヘツドスラ
イダでさらに微小浮揚量化をはかるためには、ス
ライダに負荷する荷重（＝負荷容量）を大きくす
る必要があるが、それはスライダ記録媒体インタ
フエースの信頼性にとつて大きな問題となる。そ
のため最近ではスライダ軸受面内にリバースステ
ツプ面などを形成し、そこで空気膜潤滑により負
圧を発生させる所謂負圧浮動ヘツドスライダの開
発がさかんである。この型式のスライダにおいて
は、外部から加えるべき負荷荷重がスライダ軸受
面内で発生する負圧による吸引力により一部まか
なわれるため、きわめて高剛性の空気膜が実効的
に軽荷重で実現できるものである。

また浮動ヘツドスライダと記録媒体との起動停
止方法においては、スライダが記録媒体と接触し
たままで起動停止が行なわれる所謂コンタクトス
タートストツプ方式（以下略してCSS方式と記
す）が採用されている。これはスライダへの負荷
荷重がきわめて小さくなつているために実用化さ
れたものである。

（発明が解決しようとする問題点） このCSS方式は、浮動ヘツド機構の構造が簡単
なものとなるため、ローコスト化がはかれる特徴
をもつているが、その一方ではスライダと記録媒
体との機械的インタフエースにおけるトライボロ
ジ上の信頼性が大きな問題となつてきている。す
なわちこの方式においては、スライダと記録媒体
とが完全な空気膜潤滑状態に達するまで接触しな
がら走行するため、境界潤滑領域が存在する。こ
の領域ではスタイダと記録媒体とはステイツクス
リツプ現象などきわめて複雑な現象を呈する。そ
して記録媒体上に形成されている媒体保護膜や潤
滑剤とスライダがトライボロジ的な干渉をおこ
し、媒体上に傷がつくヘツドクラツシユ現象をお
こす。現在の磁気デイスク装置においては約２万
回のCSS特性が信頼度高く実現されなければなら
ないが、これはきわめてむずかしいものとなつて
いる。特に最近の浮動ヘツドスライダはその材料
として超硬度セラミツク（例えばAl₂O₃−TiCな
ど）が用いられており、次世代の記録媒体として
期待される金属薄膜媒体とのCSS特性はきわめて
困難である。

また、さらにこのCSS方式はスライダの浮揚量
が微小化されるにつれて別の大きな問題をもつて
いる。すなわち、それはスライダと記録媒体との
吸着の問題である。磁気デイスク装置の大容量高
密度化によりスライダの浮揚量は0.3μm程度のサ
ブミクロン領域が実用化されているが、そのため
に現在の浮動ヘツドスライダのスライダ面および
薄膜媒体の媒体表面は鏡面状態に加工されてい
る。従つてスライダと記録媒体とが接触した状態
で磁気デイスク装置を放置しておくと、スライダ
と記録媒体とが吸着してしまう現象が発生する。
両方の表面はきわめて平坦なため、その吸着力は
大きく記録媒体が回転しないとかあるいは、無理
に記録媒体を回転させると浮動ヘツドスライダを
支持するジンバルばねが破損するなどの障害がお
こることになる。

本発明の目的は、上記CSS方式を採用している
浮動ヘツド機構の欠点を除去し記録媒体とCSSを
行なわずに起動停止を行い、良好な記録再生特性
を行う信頼性の高い浮動ヘツドスライダローデイ
ングアクチユエータ機構を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、磁気デイスク装置用磁気ヘツ
ド取り付けアームに取り付けられ、互いに平行に
設置された１対のバイモルフ構造圧電素子と、こ
れらバイモルフ構造電圧素子の他端に一端が連結
され、互いに平行に設置された１対の薄板はり構
造の支持ばねとからなり、かつそれらが該薄板は
り構造支持ばね部で粘弾性体により一体に接合さ
れまたその一方の薄板はり構造支持ばねに負圧利
用浮動ヘツドスライダおよびそれを支える舌状の
ジンバルばねとが装着されていることを特徴とす
る負圧浮動ヘツドセルフローデイングアクチユエ
ータ機構が得られる。

（実施例） 以下図面を用いて本発明についての詳細に説明
する。

第１図は本発明による負圧浮動ヘツドセルフロ
ーデイングアクチユエータ機構について示したも
のである。同図において１は磁気ヘツド取り付け
アーム、２はバイモルフ構造圧電素子、３は薄板
はり構造の支持ばね、４は粘弾性体、５は舌状の
ジンバルばね、６は負圧浮動ヘツドスライダ、そ
して７は磁気記録媒体である。第２図は本機構
を、デイスク面の方からみた平面図である。本機
構によれば記録媒体の回転とともに負圧浮動ヘツ
ドを、記録媒体面の方向に近づけ空気軸受効果を
発生させ、また記録媒体の停止とともに、負圧浮
動ヘツドを記録媒体面から遠ざけ、媒体面と非接
触の状態で浮動ヘツドを保持することが可能とな
る。第３図が本機構を作動させた時の状態を示し
た図であるが、本図により詳細に動作機構を説明
する。記録媒体の回転とともに磁気ヘツド取り付
けアームにとりつけた一対のバイモルフ構造圧電
素子に電圧を印加して、負圧浮動ヘツドを記録媒
体面の方に近づけるように圧電素子を変形させ
る。静止状態からこの状態までの変形量を同図に
示したごとく、δとする。バイモルフ構造圧電素
子を一対として作動しているため、負圧浮動ヘツ
ドが記録媒体面にアクセスする時にはヘツドは記
録媒体面に対して平行に動かすことが可能であ
る。それ故負圧浮動ヘツドが記録媒体面に対して
斜めに傾いてアクセスすることはない。δだけ静
止状態から変位した時の記録媒体面と負圧浮動ヘ
ツドとの距離をhaとする。この時には記録媒体
面の回転数はほぼ定常回転数になつているため、
負圧浮動ヘツド軸受面隙間を潤滑流体が流れ、ま
ず負圧による吸引力が発生することになる。従つ
て負圧浮動ヘツドはこの状態からさらに記録媒体
面の方向にセルフローデイングされサブミクロン
領域の浮揚隙間で安定に浮揚する。また記録媒体
が停止する時には完全に停止する前にバイモルフ
構造圧電素子に加えている電圧を取り除くことに
より負圧浮動ヘツドを最初の静止状態にもどすこ
とが可能である。記録媒体面の低速走行時にはス
ライダ軸受面の吸引力も小さく上記動作の実現は
容易に行なえる。バイモルフ構造圧電素子２は第
２図に示したごとく台形状に形状設計することが
のぞましい。

これらのことより本発明の負圧浮動ヘツドセル
フローデイングアクチユエータ機構においては、
バイモルフ構造圧電素子によるアクチユエータ機
構と負圧浮動ヘツドのもつているセルフローデイ
ング機構とを併用することにより従来のCSS方式
を使わずに浮動ヘツドの起動停止を実現すること
が可能となる。

なお本発明の思想を逸脱しない範囲でどのよう
な変形を行つても差支えなく、例えば負圧浮動ヘ
ツド形状、バイモルフ構造圧電素子形状、支持ば
ね形状などの形態はそれぞれの場合に適したもの
で良く、上記実施例が本発明の範囲を何ら限定す
るものでないことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上本発明について詳細に説明したように本発
明の負圧浮動ヘツドセルフローデイングアクチユ
エータ機構は、大容量高密度磁気デイスク装置用
にCSS方式を行なわずに起動停止ならびに記録再
生を行うことができるものである。それ故信頼度
の高い浮動ヘツド機構を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の負圧浮動ヘツドセルフローデ
イングアクチユエータ機構の実施例を示す図、第
２図はその機構を記録媒体面側からみた平面図、
および第３図はその機構の動作原理を示す図であ
る。 図において、１……磁気ヘツド取りつけアー
ム、２……バイモルフ構造圧電素子、３……薄板
はり構造支持ばね、４……粘弾性体、５……ジン
バルばね、６……負圧浮動ヘツド、７……磁気記
録媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気デイスク装置用磁気ヘツド取り付けアー
   ムに一端が取り付けられ、互いに平行に設置され
   た１対のバイモルフ構造圧電素子と、これらバイ
   モルフ構造圧電素子の他端に一端が連結され、互
   いに平行に設置された１対の薄板はり構造の支持
   ばねとからなり、かつそれらが該薄板はり構造の
   支持ばねの部分で粘弾性体により接合されまたそ
   の一方の薄板はり構造の支持ばねに負圧利用浮動
   ヘツドスライダおよびそれを支える舌状のジンバ
   ルばねとが装着されていることを特徴とする負圧
   浮動ヘツドセルフローデイングアクチユエータ機
   構。