JPS6289285A - 負圧浮動ヘツドセルフロ−デイングアクチユエ−タ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ディスク装置に関し、特に磁気言己録媒体
面上を微小な空気膜で安定に浮揚する負圧浮動ヘッドセ
ルフローディングアクチュエータ機構に関するものであ
る。

（従来の技術） 磁気ディスク装置用の磁気ヘッドには、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
ッドスライダが用いられている。

この浮動ヘッドスライダの浮揚量は、磁気ディスク装置
の大容量高密度化のためには微小であればあるほど良（
、現在では０．３ｐｍ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
ッドは記録媒体の走行とともに正の負荷容量のみを発生
する正圧型浮動ヘッドスライダである。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チーバー
ドフラッ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ッ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−スの信頼性にとって大きな
問題となる。そのため最近ではスライダ軸受面内にリバ
ースステップ面などを形成し、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ッ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。

また浮動ヘッドスライダと記録媒体との起動停止方式に
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）・ストップ方式
（以下略してＣ８Ｓ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っている
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Ｃ８Ｓ方式は、浮動ヘッド機前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っている
が、その一方ではスライダと記録媒１本との機才成的イ
ンタフェースにおけるトライボロジ上の信頼性が大きな
問題となってきている。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。この領域ではスライダと記録媒体とはスティックス
リッ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
ヘッドクラッシュ現象をおこす。現在の磁気ディスク装
置においては約２万回のＣ８Ｓ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
となっている。特に最近の浮動ヘッドスライダはその材
料として超硬度セラミック（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Ｃ８Ｓ特性はきわめて困難であ
る。

また、さらにこのＣ８Ｓ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っている。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。

磁気ディスク装置の大容量高密度化によりスライダの浮
揚量は０．３ｐｍ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ッドスライダのスラ
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。

従ってスライダと記録媒体とが接触した状態で磁気テ゛
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
平担なため、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ッ
ドスライダを支持するジンバルばねが破損するなどの傷
害がおこることになる。

本発明の目的は、上記Ｃ８Ｓ方式を採用している浮動ヘ
ッド機前の欠点を除去し記録媒体とＣ８Ｓ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
い浮動ヘッドスライダローディングアクチュエータ機構
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、磁気ディスク装置用磁気ヘッド取り付
けアームに取り付けられた１対の薄板はり構造の支持ば
ねとバイモルフ構造圧電素子とからなり、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
動ヘッ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ッド
セルフローディングアクチュ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ッドセルフローディン
グアクチュエータ機構について示したものである。同図
において１は磁気ヘッド取り付けアーム、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は負圧浮動ヘッド
スライダ、そして７は磁気記録媒体である。第２図は本
機溝を、ディ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ッドを、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、負圧浮動ヘッドを記録媒体面
から遠ざけ、媒体面と非接触の状態で浮動ヘッドを保持
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ッド取り付
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、負圧浮動ヘッ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、
負圧浮動ヘッドが記録媒体面にアクセスする時にはヘッ
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
。それ故負圧浮動ヘッ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ッドとの距離を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っ
ているため、負圧浮動ヘッド軸受面隙間を潤滑流体が流
れ、ます負圧による吸引力が発生することになる。従っ
て負圧浮動ヘッドはこの状態からさらに記録媒体面の方
向にセルフローディングされ、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ッドを最初の静
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ッドセルフローデ
ィングアクチュ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ュエータ機構と負圧浮動ヘッドの
もっているセルフローディング機構とを併用することに
より従来のＣ８Ｓ方式を使わずに浮動ヘッドの起動停止
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
行っても差支えなく、例えば負圧浮動ヘッド形状、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
浮動ヘッドセルフローディングアクチュエータ機構は、
大容量高密度磁気ディスク装置用にＣ８Ｓ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ッド機構を実現する
ことができる。

図面の簡ｔ４ｔな説明 第１図は本発明の負圧浮動ヘッドセルフローディングア
クチュ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：磁気ヘッド取りつけアーム 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ニシンパ
ルばね　　　　　　６：負圧浮動ヘッド７：磁気記録媒
体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気ディスク装置用磁気ヘッド取り付けアームに取りつ
   けられた１対の薄板はり構造の支持ばねとバイモルフ構
   造圧電素子とからなり、かつそれらが該薄板はり構造支
   持ばね部ビ粘弾性体により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ッドスライダおよび
   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ッドセルフローディングアク
   チュエータ機構。