JPS63161573A - 浮動ヘツド機構 - 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、磁気ディスク装置の磁気記録媒体面状を微小
な空気膜で安定に浮揚する浮動ヘッド機構に関するもの
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。

この浮動へラダ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
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ェー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Ｉ・クトスタートストップ方式
（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、浮動ヘッド機構の構造が簡単なもの
となるため、ローコスト化がはから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体との機械的イン
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０．３μｍ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ディ
スク装置を放置しておくと、スラー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
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障害
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
い浮動ヘッド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〕

本発明の浮動ヘッド機構は、後端部が固定され平行に設
けられた一対の薄板はり構造ロードビームと、この一対
のロードビームそれぞれの表裏面に接着された圧電素子
と、前記一対の薄板はり構造ロードビームの先端部を互
いに連結して一体構造とするバインダと、前記一対の薄
板はり構造ロードビームの先端部に舌状ジンバルばねを
介して取り付けられた負圧利用浮動ヘッドスライダとを
倉んで構成される。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明について詳細に説明する。

第１図は本発明による浮動ヘッド機構について示したも
のである。同図において、１は薄板はり構造のロードビ
ーム、２は舌状ジンバルばね、３は負圧利用浮動ヘッド
スライダ、４はバインダ。

５は薄板はり構造ロードビームの表裏に接着した圧電素
子、そして６は磁気記録媒体である。

本機構によれば磁気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２図は本機構を作動
させた時セルフローディングをする負圧浮動ヘッドの動
作原理を示した図である。本図および第１図を用いて詳
細に動作機構を説明する。

記録媒体の回転とともに、薄板はり構造ロードビーム１
に接着した一対の圧電素子５に電圧を印加して負圧利用
浮動ヘッドスライダ３を磁気記録媒体６の表面の方に近
づけるように圧電素子を変形させる。圧電素子５を接着
している薄板はり構造ロードビーム１は実効的に一対の
バイモルフ構造となっており、その先端が第１図に示し
たごとく、バインダ４により結合されているうそのため
バインダ４にとりつけられた負圧利用浮動ヘッドスライ
ダ３および舌状ジンバルばね２からなるアッセンブリー
は記録媒体面６に対して平行に変位する。従って負圧浮
動ヘッドスライダ３が記録媒体面６にアクセスする時に
はスライダは記録媒体６の表面に対し平行の状態を保っ
たままで動かすことが可能となる。すなわち負圧利用浮
動ヘッドスライダ３が記録媒体６の表面に対してあおり
角をもって斜めに傾いてアクセスすることはないため、
きわめて安定な挙動を示す。

静止状態から変位した後、記録媒体６の表面と負圧利用
浮動ヘッドスライダ３との相対すき間をｈとする。第２
図は負圧利用浮動へッドスラ、イダ３の記録媒体６の表
面との相対すき間りと発生する浮揚力、吸引力との関係
を数値計算により求めたものであるが、同図より相対す
き間りがすき間ｈａの時には吸引力の方が浮揚力よりも
きわめて大きくなることがわかる。従ってこの状態では
負圧浮動ヘッドは流体力学的に記録媒体６の表面の方に
セルファラインでローディングされ、そして同図に示し
たすき間ｈｍなるサブミクロン領域の浮揚すき間で安定
に浮揚することになる。

また記録媒体６が停止する時には完全に停止する以前に
一対の圧電素子５に加えている電圧を取り除き、逆方向
に、すなわちスライダが記録媒体面からはなれる方向に
変位するように電圧を印加することにより、記録媒体面
の回転が停止する前に負圧利用浮動ヘッド３を最初の静
止状態にもどすことが可能である。記録媒体６の低速走
行時にはスライダ軸受面に発生する吸引力も小さく、上
記動作の実現は容易に行なえる。これらのことより本発
明の浮動ヘッド機構においては、薄板はり構造ロードビ
ーム上に形成された一対のバイモルフ圧電素子によるア
クチュエータＲ横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Ｃ８
Ｓ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、負圧利用浮動ヘッドスラ
イダ形状、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〕

以上詳細に説明したよつに、本発明の浮動ヘッド機構は
、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と
し゛う効果がある。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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浮動ヘッド機構の一実施例の側面図、
第２図は第１図に示す実施例の負圧利用浮動ヘッドのセ
ルフローディング機構の動作原理を示す図である。 １・・・薄板はり構造ロードビーム、２・・・舌状ジン
バルばね、３・・・負圧利用浮動ヘッドスライダ、４・
・・バインダ、５・・・圧電素子、６・・・磁気記録媒
体。７．二ｆパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 後端部が固定され平行に設けられた一対の薄板はり構造
   ロードビームと、この一対のロードビームそれぞれの表
   裏面に接着された圧電素子と、前記一対の薄板はり構造
   ロードビームの先端部を互いに連結して一体構造とする
   バインダと、前記一対の薄板はり構造ロードビームの先
   端部に舌状ジンバルばねを介して取り付けられた負圧利
   用浮動ヘッドスライダとを含むことを特徴とする浮動ヘ
   ッド機構。