JPH0765520A

JPH0765520A - 磁気記憶装置

Info

Publication number: JPH0765520A
Application number: JP20670893A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Koshikawa; 誉生越川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は超小型で高密度記録を行う磁気記憶
装置に関し、磁気ヘッドを振動させる駆動系の簡易化を
図ることを目的とする。【構成】ビーム固定部５３に対するヘッドビーム５４
の基部５４ａをヘッドビーム５４より幅狭で屈曲自在に
形成する。そして、基部５４ａの両側に吸引トルクを生
じさせるギャップ５６ａ，５６ｂにより対向する磁性体
５５ａ，５５ｂをビーム固定部５３，基部５４ａ，ヘッ
ドビーム５４に亘って形成する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超小型で高密度記録を
行う磁気記憶装置に関する。

【０００２】磁気記憶装置としては磁気ディスク装置が
広く使用されているが、構成部品点数も多く小型化には
限界がある。これに対し、将来的にはマイクロメカニク
スの技術の進歩に伴って磁気記憶装置においても超小型
のものが要望されつつある。

【０００３】

【従来の技術】従来よりコンピュータ等の外部記憶手段
として磁気ディスク装置が主に使用されている。磁気デ
ィスク装置では、円盤状の磁気記憶媒体（磁気ディス
ク）を回転駆動させながら、磁気ヘッドをディスク半径
方向に移動させて磁気記録／再生を行う構成とされてい
る。

【０００４】そのため、従来は、磁気ディスクを回転さ
せるモータ、スピンドル等の回転駆動機構、高速で回転
するディスク面上に磁気ヘッドを浮上させる浮上ヘッド
機構、磁気ヘッドを磁気ディスク上の任意のトラックに
位置決めするヘッドアクチュエータ等の複雑かつ高精度
の機構が必要とされていた。

【０００５】しかし、従来からある磁気ディスク装置で
は、構成部品点数が多く、製造過程で多くの工程を要す
るばかりか、装置の小型化、軽量化に限界があった。

【０００６】そこで、磁気ディスク装置と根本的に異な
る構成で、半導体プロセスを応用したマイクロメカニク
ス技術により超小型で高密度記録を実現するものとし
て、磁気記憶装置が提案され、例えば特開平５−７３８
５０号公報記載の本出願人提案のものがある。

【０００７】図７に、従来の磁気記憶装置の主要構成図
を示す。図７（Ａ）は磁気記憶装置における記憶ユニッ
ト１１を示したもので、記憶ユニット１１は、セラミッ
ク製の薄板状の基板１２と、複数のデータセル１３が形
成された磁気記憶媒体１４と、磁気ヘッド１５を支持す
るヘッド支持体１６とより構成されている。

【０００８】基板１２は上面１２ａの中央に平板状の磁
気記憶媒体１４が嵌合する長方形状のガイド溝１２ｂが
設けられている。磁気記憶媒体１４は両側をガイド溝１
２ｂによりガイドされＹ方向に摺動する。又、磁気記憶
媒体１４の基板１２ａ上には図７（Ｂ）に示すような長
方形状のデータセル１３がＸ方向に９列、Ｙ方向に１４
列形成されている。各データセル１３は基板上に磁性膜
を被覆形成してなり、その表面には円弧状の記憶トラッ
ク１３₁…１３_nが磁気記録される。

【０００９】ヘッド支持体１６はセラミック又は金属板
により形成されており、基板１２の上面１２ａに固着さ
れる端部１６ａ，１６ｂと、端部２１ａ，２１ｂよりＹ
方向に延在するアーム１６ｃ，１６ｄと、アーム１６
ｃ，１６ｄ間を横架された横架部１６ｅと、横架部１６
ｅの中央から固定部側へ延在するヘッド支持アーム１６
ｆとよりなる。ヘッド支持アーム１６ｆの先端の下面に
は、磁気ヘッド１５が取付けられている。ヘッド支持ア
ーム１６ｆは中央部分にスリット１６ｇが形成され、そ
の両側表面上に薄膜状のピエゾ素子１７，１８が形成さ
れて該ヘッド１５をＡ方向に振動させる。

【００１０】また、磁気記憶媒体１４と基板１２のガイ
ド溝１２ｂとの間には平板型静電アクチュエータ１９が
設けられ、該磁気記憶媒体をＹ方向に駆動する。さら
に、基板１２の上面とヘッド支持体１６の横架部１６ａ
との間には平板型静電アクチュエータ２０が設けられ、
該ヘッド支持体１６をＸ方向に駆動するものである。

【００１１】すなわち、上述の磁気記憶装置の記憶ユニ
ット１１は、ヘッド支持体１６の先端の磁気ヘッド１５
を、磁気記憶媒体１４の所定のデータセル１３上で振動
させることによって記録再生を行うと共に、磁気記憶媒
体１４を移動させて任意位置に記録再生を行うものであ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の記憶
ユニット１１で磁気ヘッド１５を振動させるにあたり、
ヘッド支持アーム１６ｆ上にピエゾ素子１７，１８を略
全体的に設けて行っている。

【００１３】本考案は、ピエゾ素子に代わるものとし
て、磁気ヘッドを振動させる駆動系の簡易化を図る磁気
記憶装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題は、ビーム固定
部と連続する揺動自在のヘッド組立体に磁気ヘッドが搭
載され、記録媒体に該磁気ヘッドを接触させて振動させ
ることにより記録再生を行う磁気記憶装置において、前
記ビーム固定部に対する前記ヘッド組立体の基部を該ヘ
ッド組立体より幅狭で屈曲自在に形成し、該ビーム固定
部に対して該ヘッド組立体を電磁力で生じるトルクによ
り該基部部分で振動させる励振手段を設けることにより
解決される。

【００１５】

【作用】上述のように、ヘッド組立体の基部を該ヘッド
組立体より幅狭で屈曲自在に形成され、この基部がヘッ
ド組立体に搭載された磁気ヘッドを振動させる場合のヒ
ンジの役割をなす。すなわち、励振手段により、ビーム
固定部をヘッド組立体とに電磁力で生じるトルクを加え
て該ヘッド組立体を振動させることによりヘッドによる
記録再生を行わせるものである。

【００１６】このように、励振手段は、電磁力でトルク
を発生させるための構成でよく、磁気ヘッドを振動させ
る駆動系の簡易化を図ることが可能となる。

【００１７】

【実施例】図１に、本発明の第１実施例の構成図を示
す。図１は本発明の磁気記憶装置２１（図２参照）の主
要部分を構成する記憶ユニット２２の組立図を示してい
る。

【００１８】図１において記憶ユニット２２は、セラミ
ック製の薄板状の基部３１と、複数のデータセル３２ａ
（図７（Ｂ）参照）が形成された磁気記憶媒体３２と、
磁気ヘッド３３を備えるヘッド支持体３４とより構成さ
れる。

【００１９】基板３１は上面３１ａの中央に平板状の磁
気記憶媒体３２が嵌合する長方形状のガイド溝３１ｂが
設けられている。磁気記憶媒体３２は両側をガイド溝３
１ｂによりガイドされＹ方向に摺動自在となっている。
又、磁気記憶媒体３２の基板３２ｂ上には長方形状のデ
ータセル３２ａが例えばＸ方向に９列、Ｙ方向に１４列
形成されている。各データセル３２ａは基板３２ｂ上に
磁性膜を被覆形成してなり、その表面には円弧状の記憶
トラックが磁気記録される。

【００２０】また、基板３１におけるガイドされる磁気
記憶媒体３２と基板３１のガイド溝３１ｂとの間には平
板型静電アクチュエータ４１が設けられており、この静
電アクチュエータ４１の駆動力により磁気記憶媒体３２
がＹ方向に駆動される。

【００２１】この静電アクチュエータ４１は、基板３１
のガイド溝３１ｂ表面に短冊状の固定側電極４１ａ（図
中破線で示す）と、磁気記憶媒体３２の下面に形成され
た短冊状の可動側電極４１ｂ（図中１点鎖線で示す）と
よりなる。両電極４１ａ，４１ｂはスパッタリング又は
エッチング等により微細加工され、複数の微細な電極が
データセル３２ａのトラックのピッチと同一又は該ピッ
チより小さい間隔で形成されている。

【００２２】ヘッド支持体３４は、セラミック又はＳｉ
金属板により形成されており、基板３１の上面３１ａに
固着される支持体固定部５１ａ，５１ｂと、該支持体固
定部５１ａ，５１ｂよりＹ方向に延在し、スリット５２
ａ₁，５２ｂ₁が形成されたステージビーム５２ａ，５
２ｂと、各ステージビーム５２ａ，５２ｂ間で架設され
るビーム固定部５３と、該ビーム固定部５３の略中央よ
り延出するヘッド組立体であるヘッドビーム５４とが一
体的に形成される。

【００２３】ヘッドビーム５４の先端には磁気ヘッド３
３が搭載されており、ビーム固定部５３との連続部分で
ある基部５４ａが、該ヘッドビーム５４より幅狭で屈曲
自在に形成される。この基部５４ａが、ヘッドビーム５
４が振動するときのヒンジの役割をなす。

【００２４】また、基部５４ａの両側で、ビーム固定部
５３，基部５４ａ，ヘッドビーム５４に亘って励振手段
である軟磁性部材で形成される磁性体５５ａ，５５ｂが
例えばスパッタリング、めっきによりそれぞれ一体に形
成される。これら磁性体５５ａ，５５ｂは、ビーム固定
部５３とヘッドビーム５４との対向する位置にギャップ
５６ａ，５６ｂが形成されると共に、ビーム固定部５３
部分でコイル５７ａ，５７ｂがそれぞれ巻回される。

【００２５】なお、ビーム固定部５３の裏面には可動側
電極５８ａが形成され、対応する基板３１上に固定側電
極５８ｂが形成されてＸ方向用の平板型静電アクチュエ
ータ５８が構成される。両電極５８ａ，５８ｂは、上述
の静電アクチュエータ４１と同様にスパッタリング等の
微細加工技術により短冊状に形成された微細な電極の集
合体である。

【００２６】また、ヘッドビーム振幅を大きくしてデー
タセルの幅を広くすれば、ステージビーム５２は不要と
なり、ヘッドビーム基板５４ａを直接基板３１に固定す
ることも可能である。

【００２７】ここで、図２に、本発明の全体構成図を示
す。図２において、磁気記憶装置２１は超小型の記憶手
段として使用されるため、例えばケース２３により電気
回路の基板等（図示せず）に装着することができる。

【００２８】磁気記憶装置２１は合成樹脂製のケース２
３の上面に形成された凹部２３ａに記憶ユニット２２が
埋設され、隣接する凹部２３ｂに記憶ユニット２２を駆
動制御する制御回路２４及び書込信号、読取信号等の信
号を処理する信号処理回路２５が埋設されている。

【００２９】従って、１個のケース２３に記憶ユニット
２２及び上記回路２４，２５が一体的に設けられている
ので、扱い易く、他の基板等に容易に装着することがで
きる。また、ケース２３の凹部２３ａ，２３ｂの上部開
口には磁気シールドのための蓋（図示せず）が装着され
る。

【００３０】次に、上述の記憶ユニット２２の動作につ
いて説明する。

【００３１】まず、静電アクチュエータ４１では互いに
対向する電極４１ａ，４１ｂに電圧を印加すると、両電
極４１ａ，４１ｂ間にＹ方向の静電力が発生し、磁気記
憶媒体３２はこの静電力に駆動されてＹ方向に移動す
る。そのため、磁気ヘッド３３は相対的にデータセル３
２ａ上をＹ方向に摺動し、各トラックをトレースする。

【００３２】また、静電アクチュエータ４１の駆動力に
より磁気記憶媒体３２が両側をガイド溝３１ｂにガイド
されながらＹ方向の縁部に当接するまで摺動できるた
め、磁気ヘッド３３は磁気記憶媒体３２のＹ方向各デー
タセル３２ａに対して磁気記録／再生することができ
る。

【００３３】一方、静電アクチュエータ５８の両電極５
８ａ，５８ｂに電圧が印加されると、両電極５８ａ，５
８ｂ間にＸ方向の静電力が発生し、ヘッド支持体３４の
ビーム固定部５３がＸ方向に摺動する。その際ヘッド支
持体３４は支持体固定部５１ａ，５１ｂが基板３１の上
面３１ａに固着され、一対のステージビーム５２ａ，５
２ｂで平行リンクのように駆動方向に撓む。

【００３４】そのため、ヘッドビーム５４を支持するビ
ーム固定部５３はＸ方向に直線的に移動し、磁気ヘッド
３３をＸ方向の各データセル３２ａに摺接させる。

【００３５】従って、磁気ヘッド３３は静電アクチュエ
ータ５８に駆動されてＸ方向に移動できるので、前述し
たＹ方向の静電アクチュエータ４１の駆動力により磁気
記憶媒体３２がＹ方向に移動することによりＸ，Ｙ方向
に整列されたすべてのデータセル３２ａに対して磁気記
録／再生を行うことができるものである。

【００３６】そこで、図３に、ヘッドビームの動作の説
明図を示す。図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、基部５
４ａの両側に形成された磁性体５５ａ，５５ｂの各コイ
ル５８ａ，５８ｂには同一極性の交流電圧（デューティ
比５０％のパルス直流電圧も含む）が、互いに印加タイ
ミングを重複させないで印加される。この場合、電圧の
周波数はヘッドビーム５４の機械共振周波数に合わせて
制御するのが望ましい。

【００３７】すなわち、磁性体５５ａ，５５ｂには交互
に電流が供給されてギャップ５７ａ，５７ｂに磁束が生
じ、交互に電磁力により吸引力のトルクが発生する。例
えば、磁性体５５ｂに巻開されたコイル５８ｂに電流が
供給されると、図３（Ｂ）に示すように、ギャップ５７
ｂにおいて、吸引力が生じて基部５４ａを撓ませる。同
様の動作が両磁性体５５ａ，５５ｂに生じてヘッドビー
ム５４をＡ方向、すなわち、磁気記憶媒体３２のデータ
セル３２ａのＸ方向に単振動させることになる。

【００３８】この場合、電圧の大きさを制御することに
より、一定の振幅（少なくともデータセル３２ａの幅よ
り広い幅）で振動させるものである。

【００３９】従って、磁気ヘッド３３はデータセル３２
ａの表面のトラックをトレースするように単振動する。
そして、ヘッドビーム５４の振動に電気的に同期を取る
ことにより、磁気ヘッド３３はデータセル３２ａに書込
データを磁気記録し、あるいはデータセル３２ａに記録
されてデータを読み取るものである。

【００４０】このように、磁性体５５ａ，５５ｂが、ビ
ーム固定部５３，基部５４ａ，ヘッドビーム５４に亘っ
てスパッタリング、めっき等で形成されて励振手段を構
成することから、磁気ヘッド３３を振動させる駆動系が
簡易化できると共に、超小型化、薄型化を実現すること
ができるものである。また、ヘッドビーム５４自体を軟
磁性で形成してもさしつかえない。

【００４１】次に、図４に、本発明の第２実施例の主要
構成図を示す。図４は記憶ユニット２２のヘッドビーム
５４近辺を示したものである。図４において、ヘッドビ
ーム５４は第１実施例と同様に、ビーム固定部５３との
間に基部５４ａを介して一体的に形成される。

【００４２】基部５４ａの両側であってビーム固定部５
３に、平面上ギャップ６２ａ，６２ｂを有する第１の磁
性体（軟磁性体）６１ａ，６１ｂが、ビーム固定部５３
の一部を切欠いた位置に設けられる。この第１の磁性体
６１ａ，６１ｂにはコイル６３ａ，６３ｂが巻回され
る。

【００４３】また、ヘッドビーム５４のビーム固定部５
３に対向する側に、第１の磁性体（軟磁性体）６１ａ，
６１ｂのギャップ６２ａ，６２ｂに略かかる位置に第２
の磁性体（軟磁性体）６４ａ，６４ｂが設けられる。こ
の第１及び第２の磁性体６１ａ，６１ｂ，６４ａ，６４
ｂにより励振手段を構成する。

【００４４】そして、例えばコイル６３ａに電圧を印加
して第１の磁性体６１ａに磁束を生じさせると、第２の
磁性体６４ａが矢印Ｂ方向のギャップ６２ａ内に吸引さ
れるトルクが発生し、基部５４ａを第１の磁性体６１ａ
側に撓むものである。

【００４５】従って、第１実施例と同様に、コイル６３
ａ，６３ｂに交互に電圧が印加されることによってヘッ
ドビーム５４ａがＡ方向に振動し、磁気ヘッド３３が振
動するものである。

【００４６】また、図５に、本発明の第３実施例の主要
構成図を示す。図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）は部分
側面図である。図５（Ａ），（Ｂ）は、第２実施例の第
１の磁性体６１ａ，６１ｂを図面上垂直方向に９０度回
転させた位置に設けたものであって、作用は第２実施例
と同様に、ギャップ６２ａ，６２ｂに第２の磁性体６４
ａ，６４ｂが吸引されるトルクによりヘッドビーム５
４，磁気ヘッド３３をＡ方向に振動させるものである。
平面的な構成のため、第１の磁性体と第２の磁性体の対
向面積を大きくしてトルクを大きくすることができる。

【００４７】次に、図６に、本発明の第４実施例の主要
構成図を示す。図６における記憶ユニット２２のビーム
固定部５３のヘッドビーム５４に対向する位置であっ
て、基部５４ａの両側に端部７１ａ，７１ｂが位置され
るＹ型の第１の磁性体（軟磁性体）７１がスパッタリン
グ等により設けられる。そして、他端部分７１ｃにはコ
イル７２が巻回される。すなわち、第１の磁性体７１の
端部７１ａ，７１ｂには同極の磁化が発生するように設
けられる。

【００４８】一方、ヘッドビーム５４側には、第１の磁
性体７１の端部７１ａ，７１ｂに対応させて極性の異な
る端部７２ａ，７２ｂを有する永久磁石が第２の磁性体
７２として設けられる。そして、端部７１ａ，７２ａ間
でギャップ７４ａが形成され、端部７１ｂ，７２ｂ間で
ギャップ７４ｂが形成される。この第１及び第２の磁性
体７１，７２により励振手段を構成する。

【００４９】いま、第２の磁性体７２の端部７２ａにＮ
極、端部７２ｂにＳ極が着磁されているものとして、コ
イル７３に交流電流を通電すると、端部７１ａ，７１ｂ
は同極性で交互に極性が変化する。従って、第２の磁性
体７２の端部７２ａ，７２ｂの極性との関係で、対向す
る端部７１ａ，７１ｂと７２ａ，７２ｂとが同極性のと
きには反発力を生じ、異極性のときには吸引力を生じ
る。

【００５０】従って、基部５４ａを挟んでギャップ７４
ａ，７４ｂで反発力、吸引力のトルクが交互に発生され
ることになり、ヘッドビーム５４が振動して磁気ヘッド
３３が振動するものである。

【００５１】なお、第２〜第４実施例において、第１の
磁性体６１ａ，６１ｂ，７１をビーム固定部５３側に設
け、第２の磁性体６４ａ，６４ｂ，７２をヘッドビーム
５４側に設けた場合を示しているが、逆の配置構成であ
っても同様である。

【００５２】また、上述の第１〜第４実施例は、基部５
４ａの両側に励振手段を設けた場合を示しているが、片
側のみに設けてもよい。このとき、基部５４ａをヘッド
ビーム５４の中央部分ではなく、例えば端部部分に形成
してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ビーム固
定部に対するヘッド組立体の基部をヘッド組立体より幅
狭で屈曲自在に形成し、ビーム固定部に対してヘッド組
立体を電磁力で生じるトルクにより該基部部分で振動さ
せることにより、磁気ヘッドを振動させる駆動系の簡易
化を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成図である。

【図２】本発明の全体斜視図である。

【図３】ヘッドビームの動作の説明図である。

【図４】本発明の第２実施例の主要構成図である。

【図５】本発明の第３実施例の主要構成図である。

【図６】本発明の第４実施例の主要構成図である。

【図７】従来の磁気記憶装置の主要構成図である。

【符号の説明】

２１磁気記憶装置２２記憶ユニット３１基板３２磁気記憶媒体３２ａデータセル３３磁気ヘッド３４ヘッド支持体５１ａ，５１ｂ支持体固定部５２ａ，５２ステージビーム５３ビーム固定部５４ヘッドビーム５４ａ基部５５ａ，５５ｂ磁性体５６ａ，５６ｂ，６２ａ，６２ｂ，７４ａ，７４ｂギ
ャップ５７ａ，５７ｂ，６３ａ，６３ｂ，７３コイル６１ａ，６１ｂ，７１第１の磁性体６４ａ，６４ｂ，７２第２の磁性体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビーム固定部（５３）と連続する揺動自
在のヘッド組立体（５４）に磁気ヘッド（３３）が搭載
され、記録媒体（３２）に該磁気ヘッド（３３）を接触
させて振動させることにより記録再生を行う磁気記憶装
置において、前記ビーム固定部（５３）に対する前記ヘッド組立体
（５４）の基部（５４ａ）を該ヘッド組立体（５４）よ
り幅狭で屈曲自在に形成し、該ビーム固定部（５３）に
対して該ヘッド組立体（５４）を電磁力で生じるトルク
により該基部（５４ａ）部分で振動させる励振手段を設
けることを特徴とする磁気記憶装置。
【請求項２】前記励振手段は、前記ヘッド組立体（５
４）における前記基部（５４ａ）の少なくとも片側で前
記振動のためのトルクを生じさせることを特徴とする請
求項１記載の磁気記憶装置。
【請求項３】前記励振手段は、前記トルクを生じさせ
る磁気回路を、前記ビーム固定部（５３）と前記ヘッド
組立体（５４）とでギャップ（５６ａ，５６ｂ）により
対向する一体の磁性体（５５ａ，５５ｂ）で形成される
ことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記憶装置。
【請求項４】前記励振手段は、前記トルクを生じさせ
る磁気回路を、前記ビーム固定部（５３）と前記ヘッド
組立体（５４）とでギャップ（７４ａ，７４ｂ）により
対向する第１及び第２の磁性体（７１，７２）で形成さ
れることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記憶装
置。
【請求項５】前記励振手段は、前記ビーム固定部（５
３）又は前記ヘッド組立体（５４）に形成されるギャッ
プ（６２ａ，６２ｂ）を有する第１の磁性体（６１ａ，
６１ｂ）の磁気回路と、対向する該ヘッド組立体（５
４）又は該ビーム固定部（５３）に形成される第２の磁
性体（６４ａ，６４ｂ）とで構成され、該磁気回路のギ
ャップ（６２ａ，６２ｂ）内に該第２の磁性体（６４
ａ，６４ｂ）を吸引させて前記トルクを生じさせること
を特徴とする請求項１又は２記載の磁気記憶装置。