JPS6383979A - 浮動ヘツドのロ−デイング機構 - 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、特に磁気記録媒体面
上を微小な空気膜で安定に浮揚する浮動ヘッドのローデ
ィング機構に関する。

（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く
、現在では０．３−８度の微／Ｊ％浮揚量が実現されて
いる。現在、主に実用化き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
ライダの開発が啓かんである。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フンタ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ポ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、これは極めてむずかし
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Ａ１＊０ｘ−
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０．３ρ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障害がおこることになる。

本発明の目的は、上記Ｃ５Ｓ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Ｃ８Ｓを行なわずに
起動停止を行かい、良好は記録再生特性を行なう信頼性
の高い浮動ヘッドのローディング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、負圧浮動ヘッドスライダと、該負圧浮
動ヘッドスライダを支持する薄板はり構造支持ばねと、
該支持ばねを取りつけるヘッド取りつけアームとからな
る浮動ヘッド機構において、該ヘッド取りつけアームと
該支持ばねとの間に積層型圧電素子を設け、該積層型圧
電素子を変位させることにより、該負圧浮動ヘッドスラ
イダと磁気記録媒体上の所定の浮揚隙間へ変位させセル
フローディングさせることを特徴とする浮動ヘッドのロ
ーディング機構が得られる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明について一層詳しく説明する
。

第１図は本発明による浮動ヘッドのローディング機構の
一実施例を示す断面図である。同図において、１は磁気
ヘッド取りっけアーム、２は積層型圧電素子、３は薄板
はり構造支持ばね、４は負圧浮動ヘッドスライダ、そし
て５は磁気記録媒体である。

本機構によれば磁気記録媒体５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５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
作動移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５の回転とともに磁気ヘッド取りつけアーム１
と支持ばね３との間にとりつけた積層型圧電素子２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２を変形させる。圧電素子２は片持
ちはり状の平面素子ではなく、積層型であるから、変位
は記録媒体面に対して平行にとれる。それ故、負圧浮動
ヘッドが圧電素子２により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
可能となる。すなわち負圧浮動ヘッドが記録媒体面に対
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
ないから、きわめて安定な挙動を示す。

静止状態から変位した後、記録媒体面と負圧浮動ヘッド
との相対すき間をｈａとする。第２図は負圧浮動ヘッド
の記録媒体面との相対すき間と発生する浮揚力、吸引力
との関係を数値針具により求めたものであるが、同図よ
り相対すき間が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。また記録媒体が停止する時には完全に停止す
る前に積層型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。

これらのことにより本発明の浮動ヘッドのローディング
機構においては、積層型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
行なっても差支えなく、例えば負圧浮動ヘッド形状、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） 以下本発明について詳細に説明したように、本発明の浮
動ヘッドのローディング機構は、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
記録再生を行な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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の浮動ヘッドのローディング機構の一実
施例を示す断面図、第２図はその機構における負圧浮動
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・・・磁気ヘッド取りつけアーム、２・・・積層型圧
電素子、３・・・薄板はり構造支持ばね、４・・・負圧
浮動ヘッド、５・・・磁気記録媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負圧浮動ヘッドスライダと、該負圧浮動ヘッドスライダ
   を支持する薄板はり構造支持ばねと、該支持ばねを取り
   つけるヘッド取りつけアームとからなる浮動ヘッド機構
   において、該ヘッド取りつけアームと該支持ばねとの間
   に積層型圧電素子を設け、該積層型圧電素子を変位させ
   ることにより、該負圧浮動ヘッドスライダを磁気記録媒
   体の所定の浮揚隙間へ変位させセルフローディングさせ
   ることを特徴とする浮動ヘッドのローディング機構。