JPS5817986B2 - 磁気変換器支持兼媒体安定化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気記録装置において用いられる変換器の装着
支持装置に関し、特に改善された変換動作をもたらす可
撓性媒体の安定化を与える変換器支持装置に関する。

電子計算機やデータ通信網等に用いる貯蔵装置として採
用されるような高密度において、磁気記録を満足に用い
るためには記録媒体と変換器との間に、動作条件の大巾
な範囲に亘って、予定の値の一定の間隔が保たれなげれ
ばならない。

この間隔は記録媒体上の磁束の計態、従って、記録再生
分解能に少なからず影響をもつので、この予測できる一
定間隔が満足できる磁気記録装置のための決定的要因と
なる。

可撓性ある媒体による貯蔵装置の場合、具合悪いことに
、種々の条件のパラメータの相互関係が、この希望され
る一定間隔の予測可能性と保持可能性に相当の影響を与
えている。

この間隔に影響するパラメータは、安定化装置の外形、
安定化装置の媒体への入り込み、変換器と媒体との相対
速度等であり、ディ、スフ記録装置では変換器の半径上
の位置、可撓性や厚さ等の媒体自体のパラメータ、媒体
に対する安定化装置へ変換器の配向や対接角度、安定化
装置や変換器の寸法、及び温度や湿度の環境要因である
。

媒体と変換器との間に一定した間隔を確保するため、変
換器と安定化装置が可撓性媒体に入り込む（凹ませる）
ようにすることが望ましい。

本発発を米国特許第３９４’０７９４号（Ｇｒｉｆｆｉ
ｔｈｓ他）明細書掲示の装置に適用した際には、ディス
ク面に安定化装置が人、り込むことにより可撓性ディス
ク同志を押しつげることがある。

この結果の接触は小さな半径方向の擦過を発生する。

この擦過は、限度はあるにしても、後ろにある（押され
た）ディスク同志の摩耗を起し、ごみを作り記録装置の
動作劣化を発生することがある。

従って、この入り込みは予測可能な一定の間隔を保ちつ
つ制御乃至制限されるのがよい。

安定化装置の入り込みの他の形態は、米国特許第３６８
８２８５号（Ｌａｗｒｅｎｃｅ他）明細書に示されてい
るような単１のディスクにおける安定の喪失である。

単１の記録ディスクの半径上外側部分においては、入り
込みが裏打板の安定化効果を削減する傾向が内側におけ
るよりも太きい。

そこで、変換器の半径上の位置は、特に単１のディスク
装置において、媒体と変換器との間の間隔について実質
的影響を持つ。

いくつかの装置は、変換器と媒体の間隔を正確に制御す
るために、空気ポンプ（真空、圧縮又はその組合せ）を
用いている。

この種のポンプは貯蔵装置の製造コストと操作コストを
増加させる。

このコストが上記条件を避けて、削減できれば、これは
望ましいことである。

本発明の１目的は、従来よりも広範囲の動作パラメータ
変動に亘って予定の一定間隔を与え得る傾向をもつ改良
された、簡素化された変換器支持及び安定化装置を提供
することにある。

本発明では、環状の安定化装置が換交器のまわりをどっ
かこみ、安定化装置は記録媒体に対接するための凸面を
有する。

この凸面はこの安定化装置の内側よりも外側部分に近い
所に頂（稜線）を有する。

媒体と安定化装置との相対移動がそれらの間に負圧を発
生する。

中央の孔が周囲の気圧か。らほぼ遮断されている際には
、この負圧は媒体を変換器に向けて押しつげ、安定した
媒体−変換器間隔をもたらす。

この安定化装置内に支えられた変換器はすべて、凸面か
ら媒体に向けて軸方向に突出したエア・べ。

アリング面を有することが有ましい。

図面中、同じ部分は同じ参照番号を用いている。

第１図に安定化装置の一般的構成を示す。

安定化装置は全体的に環状の形をしており、外径面を１
１の所に、内径面を１２の所に有する。

面１２Ｊは変換器１３を受ける開口を作っている。

変換器１３は、安定化装置の凸面１４の稜線とほぼ同一
面に来るように外方に突出している。

安定化装置の安定化用表面の形は、環状の安定化装置の
中心で変換器１３と媒体との間隔を制御することを目Ｊ
的に作られている。

面１４の外形は本発明の目的達成に関して微妙な要因で
ある。

本発明の１態様では、変換器１３が、稜線のある面から
そのエア・ベアリング面を出した際に、媒体を押し出す
傾向を持つ。

しかし、この構成により一定の間隔と変弓換器の媒体へ
の良い入り込みが得られる。

実際上、安定化装置１０の媒体への全体的入り込みは、
この配置の場合、所与の変換器の入り込みに関して見る
と、変換器が稜線の面より下にある場合よりも少ない。

本発明は、第２図の如き断面をもつ第１図の如き安定化
装置に対し動作の改善を与える。

第２図の安定化装置では変換器１３Ａが環の中央におか
れ、内面１２Ａは半径Ｒｉを、外面１１Ａは半径Ｒｏを
有する。

安定化装置の外形は、半径Ｒａの点を中心に矢印１６を
曲率半径にした形をしており、位置１７の所に頂上即ち
最も外に出た所かある。

この形式だと頂上の円形線はその半径が環の；中央に近
い。

この環状体は、普通は中央にある孔を閉じる膜体なもっ
ていてもよい。

第２図の装置の容量型測定によると、表面断面図は第２
Ａ図のようになり、２０で示す線群が、前記米国特許第
３６８８２８５号の側の強固な裏打板（図示なし）の場
合を示す。

区域２１のほぼ垂直な線は安定化装置全体を示し、線２
２は安定化装置を相対的に運動している可撓性ディスク
を示す。

２３で可撓性ディスクは変換器１３の上で球形になって
いる。

この球形化は媒体を変換器１３から離し、最適の［媒体
−変換器関係から遠くする。

即ち、媒体は２３で球形になるより、むしろ変換器１３
に向って動き、信頼性ある記録再生を与えるように、媒
体と変換器の間によく近接した間隔を確保すべきである
。

実験によっても、この２３における球形化が起ると、媒
体変換器間隔は、本発明によるよりも安定性が一般的に
乏しいことが判った。

本発明では環状安定化装置の外形は、次式で稜線の半径
上の位置が与えられる安定面１４を有する。

Ｒａ−Ｒ１＞ （Ｒｏ Ｒ１） （１）この
形状を第３図、第４図に示す。

これらの図で、矢印に相対的に動く磁気ディスク２５に
接して安定化装置１０がある。

中央にある変換器１３が環の中央の孔を実質上塞ぎ、気
流を阻止する。

この阻止が環中央の相対的に大きい負圧の維持を助け、
ディスク２５を変換器１３に圧迫する。

安定化装置１０の中央が外圧に対し開いていると、負圧
の効果力稍１」減され、即ち開口を通る空気が負圧をゼ
ロの方向に減少させる。

この開き具合を制御することは別個の制御パラメータを
与える。

第３図で、外形をつけた媒体対接面１４は、半掻上の点
２６に稜線を有し、第４図では面１４の稜線は２７にあ
る。

第３図は期待された成る程度の一定間隔２８を媒体２５
と中央にある変換器１３との間に与え得る最も内側の稜
線位置２６を示す。

第３図の装置で間隔２８は、后述の如く、多少は変動す
るにしても、変換器に相当に近い位置を維持し、第２図
に示した場合の球形化に対し、相当に高い質の変換動作
を実現している。

后述する比較テストは、第４図の安定化装置が第２図の
装置よりも近く又より一定な間隔を与えることを示す。

第４図の構成は、面１４の稜線２７が安定化装置上で内
周面１２よりも外周面１１の方に近い。

この構造は、第３図の構造よりも、間隔２８のより犬な
安定を与える。

この理由は、稜線２７が内周面１２より外周面１１によ
り近いからと考えられる。

この見方によれば、媒体２５が面１４を横切ると、外周
部分３０で、媒体と面１４との間に相対的に正の圧力が
発生する。

即ち、媒体２５が区域３０で空気を取込み媒体２５を安
定化装置 。

１０から離すようにする。

他方、面１４が稜線２７から内周面１２に向かい、区域
３１のように、下降して行くと相対的に負の圧力が区域
３１の媒体２５と面１４との間に発生する。

この低い圧力は媒体２５を安定化装置の方に押す性質が
ある。

シ区域３１０寸法が区域３０に対し増加すると、媒体２
５上に加わりこれを変換器１３に押しつげる安定化力が
増加し、媒体−変換器間隔の更に強い制御が得られる。

上記の作用は、第４図の安定化装置に関する測Ｊ定結果
である第４Ａ図を含む一連のテストで確認された。

線２ＯＡは（図示されていない）裏打板の面を示し、例
えば米国特許第３６８８２８５号に示す如きものである
。

線２１Ａは第４図の安定化装置の表面を示し、線２２Ａ
は第２Ａ図に示すご測定結果を得るに用いた可撓性媒体
の表面を示す。

両図において、垂直の次元は水平軸より約３３倍拡大し
て示しである。

２３Ａにある結果として出来た波（入り込み、くぼみ）
はディスク２２Ａを安定化装置１０に向けて圧迫する負
圧から生じて４いる。

第４Ａ図は、第４図の実施例を用いて得た所望の結果を
示す。

第４図の実施例を適当に改変すると別の波型が得られる
、即ちこの波型を非対称性にもできる。

このくぼんだ波型は、低い負荷力を安定化装置に与えて
おいて、媒体と変換器との間に狭い間隔を与えることが
でき、即ち、安定化装置１０は、通常第２のディスクに
向けて押される。

第４図の構造では、所与の間隔２８に対し、負荷は少な
く、摩耗も少ない。

安定化装置１０の特殊な設計例としては、第４図の点線
３３に示すように、稜線２７の半径を外周の半径と同じ
にする例がある。

このような形態でも、本発明の原理は適用されているが
、外周端の鋭い縁をこすることにより媒体２５の過大な
摩耗が予測される。

このような摩耗は外側の縁を丸め、稜線を半径方向内側
に移動させる。

従って、摩耗を減らすためには、第４図図示の断面が良
い。

負荷の必要量が減ったので、第２図に示す断面よりも第
４図に示す断面の方が変換器と媒体との間隔２８を良く
与えるのに安定化装置にはより少ない力で済み、第２図
の構成を用いるより第４図の例を用いる方がより少ない
摩耗が予期される。

貯蔵装置における安定化装置１０の外形の効力の別の要
因は、それが平坦な板４０に装備された第５図の例にみ
られる。

板４０は１枚又は多数のディスクの１部分であってよい
。

いずれの場合も、記録媒体ディスク４１が軸４２に関し
て回転し、変換器１３によって図示してない装置との間
で交換する磁気信号のための表面を向いた安定化装置１
０を有する。

安定化装置１０のディスク４１０面への入り込みは図示
の如くこれを上方に押す。

この動きは、裏にあるディスク４３をも動かす効果があ
る。

軸４２からディスク４１．４３の間を外に向う気流がこ
れらディスクを離したままにする。

しかし、例えば第２Ａ図のディスク４１０球形化により
与えられる如き、相当量の入り込みに伴って、ディスク
４１．４３の接触が起り得る。

接触を反覆すれば、ディスク間の擦りが少なくても、減
摩を起し得る。

従って、第３図と第４図の断面形を用いれば、変換動作
のためのディスク面への入り込みはより少なく、又より
少ない偏位を起し、可撓性ディスク集積体での、うしろ
側にあるディスクの摩耗やごみ発生を減少する。

望ましくない入り込みは、次元が与えられた程、種々雑
多のパラメータに影響され起る。

このパラメータは、ディスクの軸方向間隔、可撓性、そ
の他を含む。

他の因子として、特に単１ディスク記録装置における、
支持台に対するディスク１枚の連続的安定性がある。

これは、第６図にみ、られるような、単１のディスク４
４が変換器１３で変換されるべく軸上を回転し、変換器
１３はこれをとりまく安定化装置１０と共に支持腕４５
に乗っている。

内径Ｒ１では、ディスク４４は強固な裏側ディスク（第
６図・にて省略）からの間隔や安定性を維持しつつ、前
記の入り込み効果について相当に許容巾がある。

しかし、外径Ｒ２においては、゛この人り１込み作用は
、ディスクの安定性に強い劣化効果を有する。

従って、第３図と第４図に示す安定化装置のディスクへ
の入り込みを減少させる作用と記録体に与えられる圧力
はすべてのディスク不安定化要因を減少させる。

この点で、強固６裏側板や。ディスクや半径の変化する
アクセス用トラックの面上を、安定化装置１０が移動す
るのが望ましい。

第２図と第４図の断面形についての１連のテストが単１
ディスク装置により行われた。

このテストでは、磁気媒体は約Ｑ、Ｑ３８ｍｍのマイラ
ー（商。

標）基体に磁性被覆をしたディスクを固い板上に置いた
ものであった。

このテストのいくつかにおいて、第２図及び第４図に示
した如き構成の安定化装置が使用された。

これら安定化装置は外径９．５間、内径２．６朋で底が
閉じられたヘッド支持１体、即ち環の中央から空気が流
通できないものであった。

稜線の半径Ｒａは各４．４１１Ｌ１ｆｔと７．８朋であ
った。

面１４の曲率半径は、半径の中心を各々第２図、第４図
から判るようにとって、５１朋であった。

同じ記録媒体を用いて、これら両図の断面Ｊ形を安定化
装置として測定した。

第２図の安定化装置の中央上方の媒体の側面図は環の中
央で対称形である。

第４図の安定化装置の上方では、安定化装置の前縁で媒
体が安定化装置に近づいて、多少の非対称性を伴って急
激な凹みがみられる。

即Ｊち、第４図にみられる如く点４８における媒体２５
は点４９におけるよりも安定化装置１０に近く、点４８
は安定化装置の前縁側で点４９は后縁側である。

この比較テストで、第２図の断面形の場合よりも第４図
の場合の方が、媒体−変換器間べ隔が減少することが認
められた。

これよりも小さい直径の安定化装置を用いて、更に比較
テストが行われ、はぼ類似の結果を得た。

第４図に示す断面形の安定化装置は、動作パラメータの
下記の変動に対して一定のヘッド−媒体間隔を実現でき
る。

安定化装置と変換器１３による媒体２５への入り込みは
０．３ ｒｎｍの変化を与え、媒体−変換器間隔ｉ一定
できる変動を認めなかった。

このテストで本発明の装置は、動作時の環境の温度、湿
度の変化にたえて一定のヘッド−媒体間隔を維持できる
ことが示された。

変換器１３で安定化装置の軸方向に０．１ ｍｍ調整さ
れたもので、同じ間隔が得られた。

最初に示した安定化装置の半分の寸法のものも作られた
が、上述の結果に対し、認められる変動はなかった。

第２図の断面形のものは、ディスクの半径が変化すると
変換器−媒体間隔の変化をもたらした。

この間隔変化はディスク張力の変化（外側半径の張力は
減少する）、及び速度の変化（外側半径の速度は増加す
る）により起った。

テストによれば、中間的半径で比較的大きい間隔（第２
Ａ図の如き球形化）及び内側と外側の半径でより狭い間
隔が示された。

ディスク２５の内側半径で球形化は比較的少なく（速度
小、張力大）、外側半径では第４Ａ図の如きくぼみが多
少見られた（速度大、張力率）。

他方、第４図の形の安定化装置は、同じテスト・パラメ
ータに関してほぼ一定な間隔を与えた。

この一定の間隔は、比較的予測可能な記録装置動作を与
え、結局、より信頼性ある動作と容易な設計を与える。

′第４図の形の安定化装置は負荷に対する感知性、
即ち媒体ディスク２５への入り込みを示した。

負荷が増すと、より強いディスク張力を発生し、単１の
ディスクの外周においてより狭い間隔２８を生じた。

所与の装置について適当な測定をすれば、速度その他の
パラメータの変動に対し最大の不感知性を与える、安定
化装置の負荷を示すであろう。

そのような測定と発見的最適化なしでも、本発明はより
強化された記録動作を提供する。

上記の比較テストから得られる結論で、第３図と第４図
の形の本発明の装置の動作は第２図の形に比べて、１桁
以上の改善された記録動作を円形ディスクに関して与え
ている。

上述のテストにおいて、面１４の断面形は１個の半径を
有していたが、本発明の原理内において、複数の半径を
有する断面形も使用できる。

又、平面図も図にては円形に示されているが、だ円や矩
形に、所望の特定の結果を得るように細かく変更できる
。

環という語を用いたが、これは、稜線１４を持つ円形の
凸面を安定化面を有する剛体の円盤等も含んでいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の用いられる形式の安定化装置の斜視図
、第２図は先行技術の安定化装置の断面図、第２Ａ図は
垂直方向に拡大した第２図の装置を可撓性ディスクに対
し動作させた時の表面形状図、第３図及び第４図は本発
明の安定化装置の断面図、第４Ａ図は第４図の装置を用
いた第２Ａ図類似の表面形状図、第５図は可撓性ディス
クと安定化装置及び変換器の関係を示す断面図、第６図
は本発明を用いる記録貯蔵装置の平面図である。 １０・・・・・・安定化装置、１１・・・・・・外周面
、１２・・・・・・内周面、１３・・・・・・変換器、
１４・・・・・・安定化面、２５．４１，４３．４４・
・・・・・媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 可撓性磁気記録媒体と共に使用する磁気変換器を担
   持するとともに該可撓性磁気記録媒体を安定化するため
   の装置において、上記装置は所定の内径及び外径を有す
   る環状体をなし、該環状体の上記媒体と対接する面は凸
   状曲線の回転面より成り、上記媒体と対接する面上で最
   も高い位置にある上記回転面の稜線を上記内径及び外径
   の中間位置よりも外径寄りに設置し該稜線から内径及び
   外径の方向に上記曲線の形状に従って曲面状に低くされ
   た面に形成したことを特徴とする磁気変換器支持兼媒体
   安定化装置。