JPH08129846A - 情報読取ヘッドの支持装置 - Google Patents

情報読取ヘッドの支持装置

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JPH08129846A
JPH08129846A JP7052499A JP5249995A JPH08129846A JP H08129846 A JPH08129846 A JP H08129846A JP 7052499 A JP7052499 A JP 7052499A JP 5249995 A JP5249995 A JP 5249995A JP H08129846 A JPH08129846 A JP H08129846A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ディスク2の上方の記録再生を行なうための
ヘッドコアをスライダに固着してなる磁気ヘッド9はジ
ンバル3を介してロードアーム4の先端に取り付けられ
ており、該ロードアーム4の基端側はヘッドアーム5に
ボルト締などにより固着されている。矢印11の方向に
ヘッド9に対して摩擦力が加えられると、前斜板14は
水平(ディスク面2Aと平行)になるように、また後斜
板13はディスク面2Aと垂直になるように変形する。
このためヘッド9は前縁15が上がるような姿勢にな
る。このようにヘッド9に摩擦力が加わった場合に前縁
15が持ち上がるようにジンバル3が変形するので、ヘ
ッド9がディスク2に対して頭から突込むことがない。 【効果】 磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置等に
おいてヘッドの前縁部がディスク表面に突込むような運
動が防止されるため、ディスクの損傷が防止され、耐久
性が向上する。

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や光磁気デ
ィスク等の情報記録ディスクから情報を再生したり、記
録再生する情報読取ヘッドの支持装置に関する。また、
本発明は部材表面の欠陥(情報)を検査(読取)するた
めのヘッドの支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば磁気ディスク装置では、第9図に
示す如く、磁気ディスク30を回転駆動させ、磁気ヘッ
ドをこの磁気ディスクの半径方向(又は、後述の如く円
周接線と平行方向)に進退させて情報の記録再生を行な
っている。良く知られているように、この磁気ヘッド
は、大記憶容量、高速データ転送速度を実現するため
に、ほとんどすべての機種においてヘッドのギャップと
ディスクの媒体間の距離の安定性に優れるフローティン
グ(浮動型又はフライイングと称されることも多い。)
磁気ヘッドが用いられている。これは磁気ヘッドとディ
スクが高速で相対的に移動する時に、空気の粘性によっ
て発生する動圧を利用して、トランスデューサである磁
気ヘッド31とディスク30の間に微小なすき間(浮上
量、浮上高さ、浮上すきまなどと呼ばれる)を保たせる
気体潤滑軸受である。動圧を発生させる部分(浮上面と
呼ぶ)がトランスデューサの一部に形成されているヘッ
ドをモノリシックヘッドと呼び、ウィンチェスタ型ヘッ
ドはその代表である。これ以外のタイプとして、スライ
ダーと通称される浮上面を有するセラミック等の構造体
にトランスデューサをガラスで固着したコンポジットヘ
ッドや、半導体製造技術と同様のプロセスによってつく
られた薄膜素子を、浮上面を有するセラミック構造体に
付着させた薄膜ヘッドがある。これらのヘッドにおいて
はいずれも、ディスクの静止中は、ヘッドはばね力によ
ってディスク表面に押しつけられていて、ディスクが回
転をはじめると動圧が発生し、ばね力とつりあって浮上
する、いわゆるCSS(コンタクト・スタート・ストッ
プ)のローディング方式をとる。このほかに、ディスク
が交換可能な方式のディスクパック式ディスク装置があ
り、その場合はランプロードヘッド( Ramp Load Head
) と呼ばれるヘッドが使用される。
【0003】上記の磁気ヘッドは、第10図(第9図の
X−X線断面図)にも示す如く、通常の場合ジンバルと
称される支承部材32を介してロードアーム33の先端
に取り付けられ、このロードアーム33はヘッドアーム
34の先端に取り付けられる。一般にロードアーム33
は、長手方向がディスク30の半径方向に一致するよう
取り付けられる。なお、近年、インラインと通称される
ロードアームをディスクの円周接線方向と一致するよう
取り付けるものもある。ヘッドアームには、磁気ヘッド
がシーク方向即ちディスクの半径方向又は円周接線と平
行方向に進退できるように駆動装置が連結される。この
駆動装置はヘッド位置決め機構(ポジショナ,Position
er、またはアクチュエータ, Actuator) と通称されてい
るものである。この駆動装置はヘッドアームを搭載する
キャリッジと、これを駆動するモータで構成され、キャ
リッジの機構はリニア型とロータリ型に大別される。位
置決め制御方式には、ステッピングモータ駆動を主に用
いる開ループ制御と、ボイスコイルモータ( Voice Coi
l Motor,VCM ) 駆動を主に用いる閉ループ制御方式とが
ある。閉ループ制御の場合、位置信号をどのようにして
得るかでいくつかの方式があるが、今日最も一般的なの
は専用のサーボディスクを用いるサーボ面サーボ方式で
ある。
【0004】ところで、フローティング磁気ヘッドは次
のように作動する。即ち、フローティングヘッドは、媒
体が停止している時にはロードアームのスプリング力で
媒体上に約10gfの力で押し付けられている。記録媒
体の回転が始まると、フローティングヘッドの浮上面
(これはMn−Znフェライト,Ni−Znフェライ
ト,Al 23 −TiCやZrO2 あるいはCaTiO
3 で作られている鏡面)でディスク上を滑走しながら離
陸し、ディスクの回転がある周速(例えば4m/se
c)になれば、フローティングヘッドはディスクの回転
と共に動く空気の流れによって、ディスクから0.15
〜0.5μmの高さに浮く。この間、外部から加わる振
動や、ディスクの回転の凹凸によって時々フローティン
グヘッドはディスク表面と接触することがある。また、
ヘッドの離陸と同様着陸つまりディスクの回転を停止す
るときも、フローティングヘッドは次第にディスクに近
づき、ディスク上をひきずられるように動き、あるいは
ディスク上をはずみながら停止する。
【0005】このようにディスク回転停止時にはヘッド
がディスク表面上に接触し、回転駆動時にはヘッドが浮
上する作動方式をCSS(コンタクト・スタート・スト
ップ)方式と呼ぶ。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】CSS方式の磁気ディ
スク装置において、ディスクとヘッドの界面の静摩擦が
大きくなった場合(たとえば水分が界面に侵入して吸着
を生じた場合)、ディスク回転駆動モータのトルクでヘ
ッドを後方に引張り、そのディスク表面に平行な引張る
力が吸着などによる摩擦力に打ち勝ったとき、ヘッドが
ディスク面に平行にずれることでディスク面から引き離
す動作を行なう。しかし従来のサスペンションでは、第
11図に示す如くヘッド31がディスク面から引き離さ
れるときに、ヘッドのピッチング方向の回転中心がヘッ
ドのスライディング面より上方にあるために、矢印11
で示す摩擦力によりヘッドは前のめりの回転を生じヘッ
ド31の全体が後方に引かれると同時にヘッド31の前
面15が下方を指向する変形を起こす。ヘッド31とデ
ィスク30との間の静摩擦のみならず、浮上中に両者の
間に動摩擦力が増大したときも上述と同様にヘッド31
がつんのめってディスク面に頭から突込むような挙動が
生じる。
【0007】頭が突込むようにしてヘッドがディスク面
に衝突すると、ディスク表面に塑性変形を生じさせ、記
録媒体に損傷を与えることがある。一般に静摩擦が大き
くなると、繰り返しCSSを行なうテストにおいて、少
ない回数(例えば5000回)で損傷が生じる。
【0008】また、上記の損傷を避けるためCSS方式
自体を避け、回転中のディスク表面にある空気膜上にヘ
ッドをディスクにさわらないように降下(接近)させ、
同様に引き上げる(離反させる)方式(ロード・アンロ
ード方式と呼ばれる)も検討されている。しかし、従来
のサスペンションはジンバルがピッチング方向に柔か
く、ロードアームも1枚平板なのでローリング方向に柔
であるところから、上述の摩擦力による前方へのつんの
めりの問題の他にもロードアームを持ち上げるときに、
ヘッド後面がディスク面を擦るという問題もあった。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の情報読取ヘッ
ドの支持装置では、ロードアームの先端にジンバルを介
して情報読取ヘッドが取り付けられている。
【0010】前記ジンバルはディスク面と平行となるよ
うにディスクに対置される1対の主板部と、これら主板
部同志を連結するディスク回転方向前方側の前面板及び
後方側の後面板を有している。また、該ジンバルは該前
面板及び後面板がディスクに接近するに従って相互の間
隔が小さくなる台形枠状の側面視形状を有し、前記情報
読取ヘッドはディスク側の前記主板部に取り付けられて
いる。
【0011】請求項2の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項1の支持装置において、前記ジンバルの前面板及
び後面板は、前記ヘッドが情報読取姿勢に配置された状
態において前面板及び後面板の延長線がディスク表面よ
りも奥部において交叉するように設けられているもので
ある。
【0012】請求項3の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項1又は2の支持装置において、前記ロードアーム
がディスク表面にほぼ平行の1枚の平板からなるもので
ある。
【0013】請求項4の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項1又は2の支持装置において、さらに、前記ロー
ドアームの基端側を支持するヘッドアームを備えてい
る。そして、このロードアームは、基端側がヘッドアー
ムに接し先端側がジンバルに接したディスク表面にほぼ
平行の2枚の平行平板よりなるものである。
【0014】請求項5の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項1又は2の支持装置において、さらに、情報読取
ヘッドをディスクから離反方向に移動させるためのロー
ドアームの強制変形装置を有するものである。
【0015】請求項6の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項5の支持装置において、前記磁気ヘッドは、ディ
スクが停止するとき又は信号の記録再生を行う回転数以
下で回転するとき、前記強制変形装置によってディスク
と接しないように押し上げられるよう構成されたもので
ある。
【0016】請求項7の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項1又は2の支持装置において、さらに、前記ロー
ドアームの基端側を支持するヘッドアームと、情報読取
ヘッドをディスクから離反方向に移動させるためのロー
ドアームの強制変形装置とを有している。加えて、この
請求項7の支持装置は、前記ヘッドアームに設けられた
ヘッドアームの変形検出手段と、該変形検出手段の異常
検出値を自己診断して情報読取ヘッドがディスクから離
反するように前記強制変形装置を駆動する機構とを備え
るものである。
【0017】請求項8の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項7の支持装置において、前記変形検出手段は、ヘ
ッドアームに設けられた、周囲部分よりも低剛性の部分
と、この低剛性の部分に取り付けられた歪検出機とを備
えているものである。
【0018】請求項9の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項8の支持装置において、前記ヘッドアームにディ
スク表面と垂直な方向に貫通孔を穿設し、この貫通孔の
ヘッドアーム幅方向の側面側に、互いに平行な2枚の平
板を形成し、かつこれら平板がヘッド装着地点のディス
ク円周の接線と垂直方向に配設されるようにし、この平
板を前記低剛性の部分としたものである。
【0019】請求項10の情報読取ヘッドの支持装置
は、移動される被検査部材に対置され、該被検査部材の
表面の欠陥を被読取情報として検出するヘッドの支持装
置に関する。
【0020】この支持装置でも該ヘッドがジンバルを介
してロードアームの先端に取り付けられている。
【0021】このジンバルは被検査部材表面と平行とな
るように被検査部材に対置される1対の主板部と、これ
ら主板部同志を連結する被検査部材移動方向前方側の前
面板及び後方側の後面板を有し、かつ該ジンバルは該前
面板及び後面板が被検査部材表面に接近するに従って相
互の間隔が小さくなる台形枠状の側面視形状を有してい
る。そして、前記ヘッドは被検査部材側の前記主板部に
取り付けられている。
【0022】
【作用】請求項1〜9の情報読取ヘッドの支持装置にお
いて、ヘッド後方向に摩擦力がかかると、ジンバルの前
面板がディスク面と水平になるように、そして後面板が
ディスク面と垂直になるように変形する。このためヘッ
ドは頭が上がる姿勢になり、ヘッド前縁のディスク表面
への突込みは防止できる。この結果、CSS方式の磁気
ディスク装置又はこれと同様構成の光磁気ディスク装置
における磁気ヘッドによるディスクの損傷を防止でき
る。またヘッドが何らかの理由でディスク面に付着した
状態でディスクの回転が始ったときにも付着力によるデ
ィスク面に平行な力でヘッド前方がもち上がるためヘッ
ドが付着力に抗してひきはがされ、ディスク面の損傷を
防止する作用もある。なお、この頭突込み防止だけを達
成するのであるならば、請求項1、2のジンバルの構成
としておけば十分であり、ロードアームについては請求
項3のように1枚の平板よりなる従来型としても良い。
【0023】請求項4の情報読取ヘッドの支持装置にお
いては、ロードアームが平行平板構造になっているた
め、ロードアームを下から押すとジンバルとヘッドが上
方に平行移動する。加えて、ジンバルもピッチング方向
の剛性が大きいため、ヘッド前部のつっこみが防止され
るばかりでなく、ヘッド後部がディスク面を擦ることも
ない。そのため、ロード・アンロード方式に伴うディス
ク面の損傷防止が容易に行なえる。
【0024】請求項5の情報読取ヘッドの支持装置にお
いては、サスペンションを強制的に変形させてヘッドを
ディスクから離反させ、ディスクの損傷を防止できる。
【0025】請求項6によれば、ディスクが低速回転又
は停止する際の磁気ヘッドとディスクとの接触を防止
し、ディスクの損傷を防止できる。
【0026】請求項7の通り、この強制変形させる装置
を利用し、ヘッドアームに設けた検出手段に感知される
異常信号によって、損傷に先立ってヘッドを避難させる
ことにより、さらに信頼性の高いシステムが構築でき
る。
【0027】請求項8の通り、この検出手段は、ヘッド
アームに剛性の低い部分を設け、該低剛性部分の変形を
歪センサー等で感知するよう構成すればよい。
【0028】低剛性部分をヘッドアームと一体に製作す
るためには、請求項9の通り、ヘッドアームにディスク
面と垂直方向に貫通孔を穿設し、平行な2枚の平板をヘ
ッド装着地点のディスク円周接線と垂直になるように設
ければよい。こうすることで、ヘッドの摩擦力が正確に
感知できる。
【0029】請求項10のヘッド支持装置においては、
ヘッドが被検査部材の表面に対置され、該被検査部材が
移動(例えば回転)される。そうすると、該被検査部材
表面に沿って空気流が生じ、ヘッドが該被検査部材の表
面と微小な一定間隔を保って浮上した状態となる。被検
査部材の表面にキズがあると磁場が変化するので、この
キズの存在がヘッドのサーチコイルにより探知される。
【0030】
【実施例】以下図面を参照して実施例について説明す
る。第1図は実施例に係る支持装置を備えた磁気ディス
ク装置の内部構成を示す斜視図、第2図は同要部の拡大
図である。
【0031】1は装置の外殻を構成するケーシングであ
り、ディスク駆動用モータ、該モータに連動するように
設けられたスピンドル(いずれも図示略)を内蔵し、該
スピンドルはケーシング1の上面に突出しディスク2を
矢印10の方向に回転駆動可能としている。
【0032】このディスク2の上方の記録再生を行なう
ためのヘッドコアをスライダに固着してなる磁気ヘッド
9はジンバル3を介してロードアーム4の先端に取り付
けられており、該ロードアーム4の基端側はヘッドアー
ム5にボルト締などにより固着されている。ヘッドアー
ム5はキャリッジ6に支持されており、該キャリッジ6
はガイドシャフト7に沿ってシーク方向に前後進可能と
されている。8は該キャリッジ6を前後進駆動するため
の装置を構成するモータである。
【0033】第2図に示す通り、ジンバル3は側面視形
状が台形枠状のものであり、ディスク2の表面と平行な
一対の主板部3a,3bとこれら主板部3a,3bを連
結する前面板(前斜板)14及び後面板(後斜板)13
を備えている。前斜板14はディスク2の回転方向(矢
印10)の前方側に位置し、後斜板13は回転方向10
の後方側に位置している。これら前斜板14及び後斜板
13は、第3図(第2図のIII-III 線断面図)に示す如
く、磁気ヘッド9を記録再生姿勢に配置した状態におい
てそれらの延長線C,Dがディスク2の表面2Aよりも
奥側において交叉するように設けられている。12はこ
の延長線C,Dの交点を示しており、換言するならば、
前斜板3c及び後斜板3dは該交点12に対して放射状
に延在している。
【0034】なお、第1〜3図に示すジンバル3は、第
14図(a)に模式的に示される通り、前面板14及び
後面板13のいずれもがディスク面に対し傾斜している
が、第14図(b)、(c)の如く、前面板14と後面
板13のうち一方がディスク面に対し傾斜し、他方がデ
ィスク面に対し垂直である台形形状としても良い。第1
4図(b)、(c)の場合であっても、交点12はディ
スク面よりも奥側にあるようにする。
【0035】ロードアーム4は、ディスク2の表面2A
と平行方向に孔が貫通された形状のものであり、ディス
ク2と離隔した側の上板17とディスク2に近接した側
の下板18を有している。これら上板17と下板18は
ディスク面2Aとほぼ平行であり、それらの基端はヘッ
ドアーム5又はロードアーム4の根元部分19(本実施
例では根元部分19)に接し、先端側はジンバル3に接
している。
【0036】このように構成された磁気ディスク装置に
おけるジンバル3及びロードアーム4の変形挙動につい
て次に説明する。第3図と第4図はジンバルの変形を示
した図であり、第3図は力がかかっていない場合の静止
状態を示し、第4図はヘッド9に矢印11の方向の摩擦
力がかかった場合の状態を示している。
【0037】矢印11の方向にヘッド9に対して摩擦力
が加えられると、前斜板14は水平(ディスク面2Aと
平行)になるように、また後斜板13はディスク面2A
と垂直になるように変形する。このためヘッド9は前縁
15が上がるような姿勢になる。このようにヘッド9に
摩擦力が加わった場合に前縁15が持ち上がるようにジ
ンバル3が変形するので、ヘッド9がディスク2に対し
て頭から突込むことがない。
【0038】第5図はロードアーム4の変形を示した図
である。ロードアーム4を構成する上板17または下板
18を矢印16の方向に変形させると、ヘッド9は上下
動のみ運動が可能であるため垂直に持ち上がる。またロ
ードアーム4は平行平板構造であるため、第5図の紙面
と垂直方向(第4図の矢印11の方向)の力に対しねじ
れにくい。
【0039】第6図は変形検出手段を設けた磁気ディス
ク装置を示した図である。
【0040】第6図において、ヘッドアーム5にはディ
スク面2Aと垂直方向に貫通孔27がくり抜かれること
により、ディスク面2Aと垂直な1対の平行な薄板2
4,25が形成されている。この薄板24,25はヘッ
ド装着地点におけるディスク2の円周接線方向と垂直な
方向(ディスク2の半径と平行方向)に延在している。
そして、該薄板24,25の外面部分には歪ゲージ26
が貼着されている。該歪ゲージ26の出力は自己診断装
置の判断回路(図示略)に入力されており、該判断回路
からは制御信号が前記ピン21の駆動装置に対して出力
されている。
【0041】このように構成された第6図の磁気ディス
ク装置において、ヘッド9に加えられる矢印11の方向
の摩擦力が異常に大きくなった場合、ヘッド9、および
ジンバル3、ロードアーム4は矢印11方向には剛性が
高いので、ヘッドにかかったディスク回転方向の力は、
薄板24および25にそのまま伝達され、薄板24,2
5が変形する。この変形を歪ゲージ26で感知すること
で上記摩擦力が検出できる。この検出信号を前記判断回
路にて自己診断する。もし摩擦力が異常に大きいと判断
される場合には、ピン21が矢印22の方向に前進し、
ヘッド9が矢印16の方向に持ち上げられ避難すること
ができる。
【0042】第7図はインライン型に配置されたサスペ
ンションの場合の変形検出手段を設けた磁気ディスク装
置の斜視図である。
【0043】矢印11の方向の摩擦力により平行な薄板
28,29が変形することで摩擦力が第6図と同様に検
出でき、自己診断によって同様にヘッド9を緊急避難さ
せることができる。第7図のその他の符号は第6図と同
一部材を示している。
【0044】第8図は磁気ヘッドの頭突込み防止だけを
目的とした磁気ディスク装置の要部を示した斜視図であ
る。本実施例において、ロードアーム33は1枚の平板
から成るが、ジンバル3は第2図のジンバルと同じ構成
とされている。
【0045】この第8図の磁気ディスク装置によれば、
矢印11の方向に摩擦力が作用した場合、第4図に示し
た如くジンバル3が変形することによりヘッド9がディ
スク面2Aに対し頭から突込むことがない。
【0046】本発明の支持装置においては、前面板及び
後面板の幅をヘッドの幅よりも小さくしても良い。この
ようにすると、ヘッドはローリング方向に対して、より
柔に支持されるようになり、ヘッドがディスク等に押し
付けられた際にヘッドのディスク等との対向面が全面的
にディスク等の表面に当接し易くなる。なお、ここにお
いて幅とはディスク等の表面の移動方向に対して直交す
る方向の幅員をいう。
【0047】前面板及び後面板が厚さ0.04mmのS
US304製である場合、ヘッドの幅を100%とした
ときに前面板及び後面板の幅は約5〜50%とりわけ1
0〜30%程度が好適であった。
【0048】本発明の支持装置は、ヘッドと動平面間を
一定の微小距離を保つ機構として極めて優れているた
め、磁界変調型光磁気ディスク装置や丸鋼表面の欠陥探
知装置、さらに結果的に空気を巻込み動圧によって非接
触を保つ、光ディスク装置やVTR装置、フロッピーデ
ィスク装置などに応用できる。
【0049】磁界変調型光磁気ディスク装置は第12図
に示すように矢印38の方向に動く光を通すディスク3
5の裏面側にレーザー照射装置36を配置し、表面側に
磁気ディスクと全く同じ機構の磁気ヘッド37を配置し
たものである。このヘッド37はジンバル37Aを介し
てロードアーム37Bに支持されている。
【0050】第13図に示す丸鋼表面の欠陥探知装置
は、矢印39の方向に回転する丸鋼40の表面キズ41
による磁場変化をサーチコイル42で探知するものであ
る。第13図において、サーチコイル42を有するスラ
イダー43は、磁気ディスクと同様に丸鋼40の回転に
伴なって発生する動圧で浮上する。このヘッド43はジ
ンバル43Aを介してロードアーム43Bに支持されて
いる。ヘッド43はロードアーム37Bの弾性変形によ
る復元力とつり合って、丸鋼40との距離を一定に保っ
ている。これにより、丸鋼(被検査部材)40の表面の
欠陥を精度良く検知できる。
【0051】
【発明の効果】以上の通り請求項1〜9の支持装置によ
ると、磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置等におい
てヘッドの前縁部がディスク表面に突込むような運動が
防止されるため、ディスクの損傷が防止され、耐久性が
向上する。
【0052】特に請求項4の支持装置によると、磁気デ
ィスク装置や光磁気ディスク装置においてロードアンロ
ード方式を容易にできる。
【0053】また、請求項5〜9の支持装置によれば、
異常な力を検出しヘッドを避難させることでより信頼性
の高いシステムが構築できる。
【0054】請求項10の支持装置によると、部材表面
の欠陥を精度良く検知できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る支持装置を備えた磁気デ
ィスク装置の構成を示す斜視図である。
【図2】図1の装置の要部拡大図である。
【図3】ジンバルの変形説明図である。
【図4】ジンバルの変形説明図である。
【図5】ロードアームの変形説明図である。
【図6】実施例装置の要部拡大図である。
【図7】実施例装置の要部拡大図である。
【図8】別の実施例装置の要部拡大図である。
【図9】他の実施例の要部拡大図である。
【図10】従来のサスペンションの斜視図である。
【図11】従来のサスペンションの変形説明図である。
【図12】光磁気ディスク装置の部分断面図である。
【図13】表面欠陥検出装置の概略構成図である。
【図14】ジンバルの概略的側面図である。
【符号の説明】
2 ディスク 3 ジンバル 4 ロードアーム 9 ヘッド
【手続補正書】
【提出日】平成7年11月30日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 情報読取ヘッドの支持装置
【特許請求の範囲】
【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や光磁気デ
ィスク等の情報記録ディスクから情報を再生したり、記
録再生する情報読取ヘッドの支持装置に関する。また、
本発明は部材表面の欠陥(情報)を検査(読取)するた
めのヘッドの支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば磁気ディスク装置では、第図に
示す如く、磁気ディスク30を回転駆動させ、磁気ヘッ
ドをこの磁気ディスクの半径方向(又は、後述の如く円
周接線と平行方向)に進退させて情報の記録再生を行な
っている。良く知られているように、この磁気ヘッド
は、大記憶容量、高速データ転送速度を実現するため
に、ほとんどすべての機種においてヘッドのギャップと
ディスクの媒体間の距離の安定性に優れるフローティン
グ(浮動型又はフライイングと称されることも多い。)
磁気ヘッドが用いられている。これは磁気ヘッドとディ
スクが高速で相対的に移動する時に、空気の粘性によっ
て発生する動圧を利用して、トランスデューサである磁
気ヘッド31とディスク30の間に微小なすき間(浮上
量、浮上高さ、浮上すきまなどと呼ばれる)を保たせる
気体潤滑軸受である。動圧を発生させる部分(浮上面と
呼ぶ)がトランスデューサの一部に形成されているヘッ
ドをモノリシックヘッドと呼び、ウィンチェスタ型ヘッ
ドはその代表である。これ以外のタイプとして、スライ
ダーと通称される浮上面を有するセラミック等の構造体
にトランスデューサをガラスで固着したコンポジットヘ
ッドや、半導体製造技術と同様のプロセスによってつく
られた薄膜素子を、浮上面を有するセラミック構造体に
付着させた薄膜ヘッドがある。これらのヘッドにおいて
はいずれも、ディスクの静止中は、ヘッドはばね力によ
ってディスク表面に押しつけられていて、ディスクが回
転をはじめると動圧が発生し、ばね力とつりあって浮上
する、いわゆるCSS(コンタクト・スタート・ストッ
プ)のローディング方式をとる。このほかに、ディスク
が交換可能な方式のディスクパック式ディスク装置があ
り、その場合はランプロードヘッド( Ramp Load Head
) と呼ばれるヘッドが使用される。
【0003】上記の磁気ヘッドは、第図(第図のVI
IIVIII線断面図)にも示す如く、通常の場合ジンバル
と称される支承部材32を介してロードアーム33の先
端に取り付けられ、このロードアーム33はヘッドアー
ム34の先端に取り付けられる。一般にロードアーム3
3は、長手方向がディスク30の半径方向に一致するよ
う取り付けられる。なお、近年、インラインと通称され
るロードアームをディスクの円周接線方向と一致するよ
う取り付けるものもある。ヘッドアームには、磁気ヘッ
ドがシーク方向即ちディスクの半径方向又は円周接線と
平行方向に進退できるように駆動装置が連結される。こ
の駆動装置はヘッド位置決め機構(ポジショナ,Positi
oner、またはアクチュエータ, Actuator) と通称されて
いるものである。この駆動装置はヘッドアームを搭載す
るキャリッジと、これを駆動するモータで構成され、キ
ャリッジの機構はリニア型とロータリ型に大別される。
位置決め制御方式には、ステッピングモータ駆動を主に
用いる開ループ制御と、ボイスコイルモータ( Voice C
oil Motor,VCM ) 駆動を主に用いる閉ループ制御方式と
がある。閉ループ制御の場合、位置信号をどのようにし
て得るかでいくつかの方式があるが、今日最も一般的な
のは専用のサーボディスクを用いるサーボ面サーボ方式
である。
【0004】ところで、フローティング磁気ヘッドは次
のように作動する。即ち、フローティングヘッドは、媒
体が停止している時にはロードアームのスプリング力で
媒体上に約10gfの力で押し付けられている。記録媒
体の回転が始まると、フローティングヘッドの浮上面
(これはMn−Znフェライト,Ni−Znフェライ
ト,Al 23 −TiCやZrO2 あるいはCaTiO
3 で作られている鏡面)でディスク上を滑走しながら離
陸し、ディスクの回転がある周速(例えば4m/se
c)になれば、フローティングヘッドはディスクの回転
と共に動く空気の流れによって、ディスクから0.15
〜0.5μmの高さに浮く。この間、外部から加わる振
動や、ディスクの回転の凹凸によって時々フローティン
グヘッドはディスク表面と接触することがある。また、
ヘッドの離陸と同様着陸つまりディスクの回転を停止す
るときも、フローティングヘッドは次第にディスクに近
づき、ディスク上をひきずられるように動き、あるいは
ディスク上をはずみながら停止する。
【0005】このようにディスク回転停止時にはヘッド
がディスク表面上に接触し、回転駆動時にはヘッドが浮
上する作動方式をCSS(コンタクト・スタート・スト
ップ)方式と呼ぶ。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】CSS方式の磁気ディ
スク装置において、ディスクとヘッドの界面の静摩擦が
大きくなった場合(たとえば水分が界面に侵入して吸着
を生じた場合)、ディスク回転駆動モータのトルクでヘ
ッドを後方に引張り、そのディスク表面に平行な引張る
力が吸着などによる摩擦力に打ち勝ったとき、ヘッドが
ディスク面に平行にずれることでディスク面から引き離
す動作を行なう。しかし従来のサスペンションでは、第
図に示す如くヘッド31がディスク面から引き離され
るときに、ヘッドのピッチング方向の回転中心がヘッド
のスライディング面より上方にあるために、矢印11で
示す摩擦力によりヘッドは前のめりの回転を生じヘッド
31の全体が後方に引かれると同時にヘッド31の前
15が下方を指向する変形を起こす。ヘッド31とディ
スク30との間の静摩擦のみならず、浮上中に両者の間
に動摩擦力が増大したときも上述と同様にヘッド31が
つんのめってディスク面に頭から突込むような挙動が生
じる。
【0007】頭が突込むようにしてヘッドがディスク面
に衝突すると、ディスク表面に塑性変形を生じさせ、記
録媒体に損傷を与えることがある。一般に静摩擦が大き
くなると、繰り返しCSSを行なうテストにおいて、少
ない回数(例えば5000回)で損傷が生じる。
【0008】また、上記の損傷を避けるためCSS方式
自体を避け、回転中のディスク表面にある空気膜上にヘ
ッドをディスクにさわらないように降下(接近)させ、
同様に引き上げる(離反させる)方式(ロード・アンロ
ード方式と呼ばれる)も検討されている。しかし、従来
のサスペンションはジンバルがピッチング方向に柔か
く、ロードアームも1枚平板なのでローリング方向に柔
であるところから、上述の摩擦力による前方へのつんの
めりの問題の他にもロードアームを持ち上げるときに、
ヘッド後面がディスク面を擦るという問題もあった。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の情報読取ヘッ
ドの支持装置では、ロードアームの先端にジンバルを介
して情報読取ヘッドが取り付けられている。
【0010】前記ジンバルはディスク面と平行となるよ
うにディスクに対置される1対の主板部と、これら主板
部同志を連結するディスク回転方向前方側の前面板及び
後方側の後面板を有している。また、該ジンバルは該前
面板及び後面板がディスクに接近するに従って相互の間
隔が小さくなる台形枠状の側面視形状を有し、前記情報
読取ヘッドはディスク側の前記主板部に取り付けられて
いる。
【0011】請求項2の情報読取ヘッドの支持装置は、
請求項1の支持装置において、前記ジンバルの前面板及
び後面板は、前記ヘッドが情報読取姿勢に配置された状
態において前面板及び後面板の延長線がディスク表面よ
りも奥部において交叉するように設けられているもので
ある。
【0012】
【作用】請求項1,2の情報読取ヘッドの支持装置にお
いて、ヘッド後方向に摩擦力がかかると、ジンバルの前
面板がディスク面と水平になるように、そして後面板が
ディスク面と垂直になるように変形する。このためヘッ
ドは頭が上がる姿勢になり、ヘッド前縁のディスク表面
への突込みは防止できる。この結果、CSS方式の磁気
ディスク装置又はこれと同様構成の光磁気ディスク装置
における磁気ヘッドによるディスクの損傷を防止でき
る。またヘッドが何らかの理由でディスク面に付着した
状態でディスクの回転が始ったときにも付着力によるデ
ィスク面に平行な力でヘッド前方がもち上がるためヘッ
ドが付着力に抗してひきはがされ、ディスク面の損傷を
防止する作用もある。なお、この頭突込み防止だけを達
成するのであるならば、請求項1、2のジンバルの構成
としておけば十分であり、ロードアームについては1
の平板よりなる従来型としても良い。
【0013】
【実施例】以下図面を参照して実施例について説明す
る。第1図は実施例に係る支持装置を備えた磁気ディス
ク装置の内部構成を示す斜視図、第2図は同要部の拡大
図である。
【0014】1は装置の外殻を構成するケーシングであ
り、ディスク駆動用モータ、該モータに連動するように
設けられたスピンドル(いずれも図示略)を内蔵し、該
スピンドルはケーシング1の上面に突出しディスク2を
矢印10の方向に回転駆動可能としている。
【0015】このディスク2の上方の記録再生を行なう
ためのヘッドコアをスライダに固着してなる磁気ヘッド
9はジンバル3を介してロードアーム4の先端に取り付
けられており、該ロードアーム4の基端側はヘッドアー
ム5にボルト締などにより固着されている。ヘッドアー
ム5はキャリッジ6に支持されており、該キャリッジ6
はガイドシャフト7に沿ってシーク方向に前後進可能と
されている。8は該キャリッジ6を前後進駆動するため
の装置を構成するモータである。
【0016】第2図に示す通り、ジンバル3は側面視形
状が台形枠状のものであり、ディスク2の表面と平行な
一対の主板部3a,3bとこれら主板部3a,3bを連
結する前面板14及び後面板13を備えている。前
14はディスク2の回転方向(矢印10)の前方側に位
置し、後板13は回転方向10の後方側に位置してい
る。これら前板14及び後板13は、第3図(第2
図のIII-III 線断面図)に示す如く、磁気ヘッド9を記
録再生姿勢に配置した状態においてそれらの延長線C,
Dがディスク2の表面Z(ディスク 面)2Aよりも奥側
において交叉するように設けられている。12はこの延
長線C,Dの交点を示しており、換言するならば、前
14及び後13は該交点12に対して放射状に延
在している。
【0017】なお、第1〜3図に示すジンバル3は、第
11図(a)に模式的に示される通り、前面板14及び
後面板13のいずれもがディスク面に対し傾斜している
が、第11図(b)、(c)のジンバル3’,3”の如
く、前面板14と後面板13のうち一方がディスク面に
対し傾斜し、他方がディスク面に対し垂直である台形形
状としても良い。第11図(b)、(c)の場合であっ
ても、交点12はディスク面よりも奥側にあるようにす
る。
【0018】ロードアーム4は、ディスク2の表面2A
と平行方向に孔が貫通された形状のものであり、ディス
ク2と離隔した側の上板17とディスク2に近接した側
の下板18を有している。これら上板17と下板18は
ディスク面2Aとほぼ平行であり、それらの基端はヘッ
ドアーム5の先端又はロードアーム4の根元部分19
(本実施例ではロードアーム4の根元部分19)に接
し、先端側はジンバル3に接している。
【0019】このように構成された磁気ディスク装置に
おけるジンバル3及びロードアーム4の変形挙動につい
て次に説明する。第3図と第4図はジンバルの変形を示
した図であり、第3図は力がかかっていない場合の静止
状態を示し、第4図はヘッド9に矢印11の方向の摩擦
力がかかった場合の状態を示している。
【0020】矢印11の方向にヘッド9に対して摩擦力
が加えられると、前板14は水平(ディスク面2Aと
平行)になるように、また後板13はディスク面2A
と垂直になるように変形する。このためヘッド9は前縁
15が上がるような姿勢になる。このようにヘッド9に
摩擦力が加わった場合に前縁15が持ち上がるようにジ
ンバル3が変形するので、ヘッド9がディスク2に対し
て頭から突込むことがない。
【0021】第5図はロードアーム4の変形を示した図
である。ロードアーム4を構成する上板17または下板
18を矢印16の方向に変形させると、ヘッド9は上下
動のみ運動が可能であるため垂直に持ち上がる。またロ
ードアーム4は平行平板構造であるため、第5図の紙面
と垂直方向(第4図の矢印11の方向)の力に対しねじ
れにくい。
【0022】第図は磁気ヘッドの頭突込み防止だけを
目的とした磁気ディスク装置の要部を示した斜視図であ
る。本実施例において、ロードアーム33は1枚の平板
から成るが、ジンバル3は第2図のジンバルと同じ構成
とされている。
【0023】この第図の磁気ディスク装置によれば、
矢印11の方向に摩擦力が作用した場合、第4図に示し
た如くジンバル3が変形することによりヘッド9がディ
スク面2Aに対し頭から突込むことがない。
【0024】本発明の支持装置においては、前面板及び
後面板の幅をヘッドの幅よりも小さくしても良い。この
ようにすると、ヘッドはローリング方向に対して、より
柔に支持されるようになり、ヘッドがディスク等に押し
付けられた際にヘッドのディスク等との対向面が全面的
にディスク等の表面に当接し易くなる。なお、ここにお
いて幅とはディスク等の表面の移動方向に対して直交す
る方向の幅員をいう。
【0025】前面板及び後面板が厚さ0.04mmのS
US304製である場合、ヘッドの幅を100%とした
ときに前面板及び後面板の幅は約5〜50%とりわけ1
0〜30%程度が好適であった。
【0026】本発明の支持装置は、ヘッドと動平面間を
一定の微小距離を保つ機構として極めて優れているた
め、磁界変調型光磁気ディスク装置や、結果的に空気を
巻込み動圧によって非接触を保つ、光ディスク装置やV
TR装置、フロッピーディスク装置などに応用できる。
【0027】磁界変調型光磁気ディスク装置は第10
に示すように矢印38の方向に動く光を通すディスク3
5の裏面側にレーザー照射装置36を配置し、表面側に
磁気ディスクと全く同じ機構の磁気ヘッド37を配置し
たものである。このヘッド37はジンバル37Aを介し
てロードアーム37Bに支持されている。
【0028】
【発明の効果】以上の通り請求項1,2の支持装置によ
ると、磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置等におい
てヘッドの前縁部がディスク表面に突込むような運動が
防止されるため、ディスクの損傷が防止され、耐久性が
向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る支持装置を備えた磁気デ
ィスク装置の構成を示す斜視図である。
【図2】図1の装置の要部拡大図である。
【図3】ジンバルの変形説明図である。
【図4】ジンバルの変形説明図である。
【図5】ロードアームの変形説明図である。
【図】別の実施例装置の要部拡大図である。
【図】従来のサスペンションの斜視図である。
【図8】図7のVIII−VIII線に沿う断面図 である。
【図】従来のサスペンションの変形説明図である。
【図10】光磁気ディスク装置の部分断面図である。
【図11別の実施例装置に用 いられるジンバルの概略
的側面図である。
【符号の説明】 2 ディスク 3 ジンバル 4 ロードアーム 9 ヘッド
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図8】
【図9】
【図5】
【図6】
【図7】
【図10】
【図11】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報記録ディスクから情報を読取る情報
    読取ヘッドがジンバルを介してロードアームの先端に取
    り付けられている情報読取ヘッドの支持装置において、 前記ジンバルはディスク面と平行となるようにディスク
    に対置される1対の主板部と、これら主板部同志を連結
    するディスク回転方向前方側の前面板及び後方側の後面
    板を有し、かつ該ジンバルは該前面板及び後面板がディ
    スクに接近するに従って相互の間隔が小さくなる台形枠
    状の側面視形状を有し、前記情報読取ヘッドはディスク
    側の前記主板部に取り付けられていることを特徴とする
    情報読取ヘッドの支持装置。
  2. 【請求項2】 前記ジンバルの前面板及び後面板は、前
    記ヘッドが情報読取姿勢に配置された状態において前面
    板及び後面板の延長線がディスク表面よりも奥部におい
    て交叉するように設けられている請求項1に記載の情報
    読取ヘッドの支持装置。
  3. 【請求項3】 前記ロードアームがディスク表面にほぼ
    平行の1枚の平板から成る請求項1又は2に記載の情報
    読取ヘッドの支持装置。
  4. 【請求項4】 さらに、前記ロードアームの基端側を支
    持するヘッドアームを備えており、前記ロードアーム
    は、基端側がヘッドアームに接し先端側がジンバルに接
    したディスク表面にほぼ平行の2枚の平行平板よりなる
    請求項1又は2に記載の情報読取ヘッドの支持装置。
  5. 【請求項5】 さらに、情報読取ヘッドをディスクから
    離反方向に移動させるためのロードアームの強制変形装
    置を有する請求項1又は2に記載の情報読取ヘッドの支
    持装置。
  6. 【請求項6】 前記ディスクが停止するとき又は信号の
    読取りを行う回転数以下で回転するとき、前記強制変形
    装置によってディスクと接しないように情報読取ヘッド
    が押し上げられる請求項5に記載の情報読取ヘッドの支
    持装置。
  7. 【請求項7】 前記ロードアームの基端側を支持するヘ
    ッドアームと、情報読取ヘッドをディスクから離反方向
    に移動させるためのロードアームの強制変形装置とを有
    し、さらに、前記ヘッドアームに設けられたヘッドアー
    ムの変形検出手段と、該変形検出手段の異常検出値を自
    己診断して情報読取ヘッドがディスクから離反するよう
    に前記強制変形装置を駆動する機構とを備える請求項1
    又は2に記載の情報読取ヘッドの支持装置。
  8. 【請求項8】 前記変形検出手段は、ヘッドアームに設
    けられた、周囲部分よりも低剛性の部分と、この低剛性
    の部分に取り付けられた歪検出機とを備えている請求項
    7に記載の情報読取ヘッドの支持装置。
  9. 【請求項9】 前記ヘッドアームにディスク表面と垂直
    な方向に貫通孔を穿設することによりこの貫通孔のヘッ
    ドアーム幅方向の側面側に互いに平行な2枚の平板を形
    成し、かつこれら平板がヘッド装着地点のディスク円周
    の接線と垂直方向に配設されるようにし、この平板を前
    記低剛性の部分とした請求項8に記載の情報読取ヘッド
    の支持装置。
  10. 【請求項10】 移動される被検査部材に対置され、該
    被検査部材の表面の欠陥を検出するヘッドの支持装置で
    あって、 該ヘッドがジンバルを介してロードアームの先端に取り
    付けられており、 前記ジンバルは被検査部材表面と平行となるように被検
    査部材に対置される1対の主板部と、これら主板部同志
    を連結する被検査部材移動方向前方側の前面板及び後方
    側の後面板を有し、かつ該ジンバルは該前面板及び後面
    板が被検査部材表面に接近するに従って相互の間隔が小
    さくなる台形枠状の側面視形状を有し、前記ヘッドは被
    検査部材側の前記主板部に取り付けられている情報読取
    ヘッドの支持装置。
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