JPH01107382A - 負圧利用型浮動ヘッドロード機構 - 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に用いられる浮動ヘッドのロ
ード機構に関する。

〔従来の技術〕

一般に磁気ディスク装置における磁気ヘッドとしては動
圧型の気体軸受である浮動ヘッドスライダが用いられて
いる。装置の大容量高密度化に伴って浮動ヘッドスライ
ダの浮揚量は極めて小さくなってきており、現在はサブ
ミクロンオーダのものが実用化されている。そして浮動
ヘッドスライダは高速で回転する磁気ディスク媒体のラ
ンナウトや微小な突起に対して安定にその浮揚ｌｉ）を
保持して走行し、装置の信頼性を高めるべく、浮動ヘッ
ドスライダの自由な運動を拘束しない極めてフレキシブ
ルなばねであるジンバルばねによって支見られている。

そしてジンバルはねには、一般には浮動ヘッドスライダ
に荷重を負荷するとともに浮動へ、トスライダを支える
役割を持つサスペンションばねが接合されている。

第８図は従来の浮動ヘッド支持機構を示す斜視図であシ
、１３は浮動へ、トスライダ、２はジンバルばね、３は
サスベンジ、ンばねである。浮動ヘッド支持機構はアク
チュエータ機構（図示せず）に接続され、磁気ディスク
媒体面上に高速に位置決めされる。浮動ヘッドスライダ
１３と磁気ディスク媒体間には装置稼動中には空気の流
体力学作用によって高い圧力が発生し、その結果浮動ヘ
ッドスライダ１３は磁気ディスク媒体面上を浮揚するが
、その浮揚量を最適に保持するため、浮動ヘッドスライ
ダ１３にはサスペンションばね３の根元部に曲げ加工に
よって設けられたサスベンジ。

ンはね曲は部のテンション曲げの荷重負荷効果によって
適切な荷重が負荷される。

通常の磁気ディスク装置に於ては、サスペンションばね
３の荷重負荷効果によって磁気ディスク停止中には浮動
ヘッドスライダ１３と磁気ディスク媒体面とが接触し、
ディスク媒体を回転起動させることによって生じる空気
流の効果によって浮動へ、トスライダ１３ｔ”浮揚させ
る、いわゆるコンタクトスタートスト、プ方式を用いて
いる。この方式では磁気ディスクが停止状態から低速で
回転している間は浮動ヘッドスライダ１３には浮揚力が
殆ど発生しないために、浮動へ、トスライダ１３と磁気
ディスク媒体は接触摺動することになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

通常、浮動ヘッドスライダ１３はＡｌｚ０３−Ｔｉ−Ｃ
など極めて硬度の高い材料で作らｎており、そのうえ磁
気ディスク媒体と相対する空気潤滑面には微小な浮揚−
ｉを実現するために研磨加工が施されている。それに対
し磁気ディスク媒体は表面に保護のための保護膜層や摺
動性の良い楠滑材を塗布しているが、硬度は浮動へ、ト
スライダ１３に較べればかなり小さい。そのためコンタ
クトスタートストップを行う場合、浮動ヘッドスライダ
１３と磁気ディスク媒体間の接触摺動によって磁気ディ
スク媒体が削シ取られる、いわゆるヘッドクラッシュが
生じることがある。磁気ディスク媒体に傷がつけばその
場所に記録されていた情報は一瞬にして消え去り、その
結実装置の信頼性は損なわれる事になる。

また高密度記録を実現するためには浮動へ、トスライダ
１３の低浮揚量化が重要であるが、そのための技術とし
て浮動へ、トスライダの潤滑面に故意に負圧を発生させ
、浮動ヘッドと磁気ディスク媒体との間の吸引力を利用
して隙間を小さくする方法がある。そのような負圧利用
型浮動ヘッドスライダを用いるような場合では、磁気デ
ィスク媒体および浮動ヘッドスライダ１３の表面はそれ
らの表面粗さ金できる限り小さくしなければならない。

なぜならは、両者の表面に突起状の粗さが存在すればや
はシヘ、ドクラッシュの原因にもなるからである。その
ため磁気ディスク媒体および浮動ヘッドスライダ１３０
表面は鏡面状に仕上げられているが、表面仕上げ精度が
高くなると、今度は吸着と言った問題が発生する。これ
は磁気ディスク装置の停止時に接触している浮動ヘッド
スライダと磁気ディスク媒体の間に強い吸着力が発生し
、磁気ディスクの回転起動ができなくなってしまう現象
である。

本発明の目的は以上の従来の欠点を除去し、ヘッドクラ
、シュやヘッドの吸着といった問題を発生しない負圧利
用型浮動ヘッドロード機構を提供することＫある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構は、負圧利用
型浮動ヘッドスライダを支持するジンバルばねと前記ジ
ンバルはねを一端において支持するサスペンションばね
を備えた浮動ヘッド支持機構と、たわみ可能な２枚の圧
電素子によって弾性体を挾み、圧電１子の表面垂直方向
両側にたわみ可能な少なくとも１枚の板状の圧電アクチ
ュエータとを有し、前記圧電アクチュエータの一端に直
接、或は固定ブロックを介して前記圧電アクチュエータ
の両面側に各々少なくとも１つ以上の前記浮動ヘッド支
持機構を接合し、前記圧電アクチュエータの他端に直接
、或はアームを介してポジショナ機構を接合し、前記圧
電アクチュエータに接続し前記圧電アクチュエータを圧
電素子の表面垂直方向両側にたわませる駆動回路を具備
して構成される。

〔作用〕

本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構によれば、サ
スペンションはねの一端に少なくとも一枚の圧電アクチ
ュエータを接合し、負圧浮動へ。

トスライダは磁気ディスクの停止中は磁気ディスク表面
から離れた状態に設定しておき、磁気ディスクが十分な
速度まで回転して浮動ヘッドスライダと磁気ディスク媒
体の接触摺動が起きないような高速時になったときに、
圧電アクチュエータと垂直な一方向に圧電アクチュエー
タがたわむように圧電素子に接続された圧電アクチュエ
ータの駆動回路によって、電圧を加えることでまず第一
〇負圧利用型ヘッドスライダを磁気ディスク媒体面にア
クセスさせ、そののちはアクセスされた負圧利用型浮動
ヘッドスライダと磁気ディスク媒体間に発生する負圧吸
引力によって負圧利用型浮動ヘッドスライダを第一の媒
体側にロードさせる。

第一〇負圧利用型浮動ヘッドスライダがロードされたの
ち、圧電アクチュエータと垂直な第一の負圧利用型浮動
ヘッドスライダのロード方向と逆方向に圧電アクチュエ
ータかたわむように圧電素子に接続された圧電アクチュ
エータの駆動回路によって、電圧を加えることで第一の
負圧利用型浮動ヘッドスライダと同様に第二の負圧利用
型浮動へ、トスライダｔｇ二の磁気ディスク媒体表面に
ロードさせることができ、その結果ヘッドクラッシュヤ
吸着といった、コンタクトスタートストップを行う磁気
ディスク装置の欠点全敗り除く事ができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳細に
説明する。

第１図は本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構の構
成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図を
示す。同図においてｌａ、ｌｂは負圧利用型浮動ヘッド
スライダ、２ａ、２ｂはジンバルばね、３ａ、３ｂはサ
スペンションはね、４は固定ブロック、５は圧電アクチ
ュエータ、６はアームブロック、７は端子、８はリード
線、９はアーム、［）はポジショナ機構、１１は駆動回
路である。

負圧利用型浮動ヘッドスライダＩａ　、Ｉｂはジンバル
ばね２ａ、２ｂに各々接合され、ジンバルばね２ａ、２
ｂはサスペンションはね３ａ、３ｂに接合される。サス
ペンションばね３ａ、３ｂｔｉその一端において固定ブ
ロック４に両側から結合される。固定ブロック４の一端
には圧電アクチュエータ５が接合される。さらに圧電ア
クチュエータ５の他端にはアームブロック６が接合され
る。

アームブロック６の他端はアーム９に結合される。

そしてアーム９はその他端に於てボジシ、す機構１０と
接続される。圧電アクチュエータ５は数枚の圧電素子と
弾性体からなり、それらには電圧を供給するためのリー
ド線８がとりつけられ、そのリード線はアームプロ、り
６上に設けられた端子７に結合される。端子７にはさら
にリード線８が取り付けられ、その他端社圧電アクチュ
エータ５の駆動回路１１に接続される。

第２図は本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構の動
作を説明するための部分側面図であって、第、１図に示
したなかでアーム９およびポジショナ機構１０を省略し
ている。また説明の簡単のために配線の中継とまる端子
７についても省略されている。

まず、圧電アクチュエータ５は圧電素子５１　ａ。

５１ｂ、５３ａ、５３ｂと弾性体５２ａ　、５２ｂから
なる。圧電素子５１ａ　、５１ｂ　、５３ａ、５３ｂと
弾性体５２ａ、５２ｂはそれぞれ薄板状のものテアリ、
圧電素子５１ａ　、５３ａ　、５１ｂ、５３ｂはそれぞ
れ淳み方向に分極さｎている。そして５１ａの＋側と５
３ａの＋側、５１ｂの＋側と枚の圧電素子と１枚の弾性
体によって構成される圧電アクチュエータが本実施例で
は２個用いられている。

導電性の弾性体５２ａ　、５２ｂはリードｉ８によって
駆動回路１１の端子ＰＫ接続される。圧電素子５１ａ、
５１ｂは同様にリード線８によって端子Ｑに接続される
。圧電素子５３ａ　、５３ｂも同様にリード線８によっ
て端子ＲＫ：接続される。

そして実際には端子Ｐの電位を共通にとＣ，Ｑ側と８側
それぞれから圧電アクチュエータをドライブすることに
よって固定プロ、り４から先端までの部分は圧電素子に
垂直な方向に両方向に変位することができる。

第３図から第７図は本実施例の負圧利用型浮動へ、ドロ
ード機構の動作を時間金遣りて示す説明図である。

第３図は装置停止状態から磁気ディスクが定常回転数に
達するまでの間の設定状態を示している。１次に駆動回
路１１の端子Ｐ、Ｑに電圧を加えることによってドライ
ブし、負圧利用型浮動ヘッドスライダ１ａが上面側磁気
ディスク１２ａにアクセスされると、第４図に示すごと
く、負圧利用型浮動ヘッドスライダ１ａの空気潤滑面と
磁気ディスクｌＺａ表面間に発生する負圧力によって負
圧利用型浮動ヘッドスライダ１ａは磁気ディスク１２ａ
の表面にロードされる。いったんヘッドがロードされる
とスライダ潤滑面と磁気ディスク表面間には極めて剛な
空気膜が発生するため、そののちヘッドを支えるジンバ
ルばね２ａやサスペンシロンはね３ａ’Ｑヘツドが磁気
ディスクから離れる方向に引いてもヘッドがアンロード
されることはない。

第５図は第４図で負圧利用型浮動ヘッドスライダｌａが
ロードされたのち、圧電アクチュエータに印加した電圧
を除去し、圧電アクチュエータ５をフラットな状態にし
た場合を示している。この状態においては負圧利用型浮
動ヘッドスライダ１ａは磁気ディスク１２ａ上にロード
されたままであるが、負圧利用型浮動ヘッドスライダ１
ｂは第３図に示した最初の設定状態のままである。

そして第６図に示されるように今度は駆動回路１１の端
子Ｐ、Ｒ側に電圧を加えることによって圧電アクチュエ
ータ５は第４図と逆方向にたわみ、第４図と同様にして
負圧利用型浮動へ、トスライダ１ｂは磁気ディスク１２
ｂ上にロードされる。

しかるのち第７図に示すように再び圧電アクチュエータ
５に加わっていた電圧を除去すると圧電アクチュエータ
５は中立位置に戻シ、ヘッドロード動作を完了する。こ
のようにして装置は通常の運転状態になる。そして磁気
ディスク１２ａ、１２ｂ上に記録された記録トラ、り上
へのヘッド移動動作はポジショナ機構１０によって行わ
れる。

〔発明の効果〕

本発明の負圧利用型浮動ヘッドロード機構によれば、サ
スペンションばねの一端に少なくとも一枚の圧電アクチ
ュエータを接合し、負圧浮動ヘッドスライダｔｉ磁気デ
ィスクの停止中は磁気ディスク表面から離れた状態に設
定しておき、磁気ディスクが十分な速度まで回転して浮
動ヘッドスライダと磁気ディスク媒体の接触摺動が起き
ないような高速時になったときに圧電アクチュエータと
垂直な一方向に圧電アクチュエータがたわむように圧電
素子に接続された圧電アクチュエータの駆動回路によっ
て、電圧を加えることでまず第一の負圧利用型ヘッドス
ライダを磁気ディスク媒体面にアクセスさせ、そののち
はアクセスされた負圧利用型浮動ヘッドスライダと磁気
ディスク媒体間に発生する負圧吸引力によって負圧利用
型浮動ヘッドスライダを第一の媒体側にロードさせる。

第一の負圧利用型浮動へ、トスライダがロードされたの
ち、圧電アクチュエータと垂直な第一の負圧利用型浮動
へ、トスライダのロード方向と逆方向に圧電７クチユエ
ータがたわむように圧電素子に接続された圧電アクチュ
エータの駆動回路によって、電圧を加えることで第一の
負圧利用型浮動ヘッドスライダと同様に第二の負圧第１
１用型浮動ヘッドスライダを第二の磁気ディスク媒体表
面にロードさせることができ、その結果コンタクトスタ
ートストップ時のヘッドクラッシュや吸着？おこさない
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は本発明に係わる負圧利用型
浮動ヘッドロード機構の一実施例を示す側面図および正
面図、第２図は第１図に示す機構の詳細を示す部分側面
図、第３図から第７図は本発明に係わる負圧利用型浮動
ヘッドロード機構の動作を示す説明図、第８図は従来の
浮動へ、ド機構を示す斜視図である。 Ｈａ、１ｂ・・・・・・負圧利用型浮動ヘッドスライダ
、２ａ、２ｂ・・・・・・ジンバルばね、３ａ、３ｂ・
・・・・・サスペンションばね、４・・・・・・固定フ
ロック、５・・・・・・圧電アクチュエータ、９・・・
・・・アーム、１０・・・・・・ホジショナ機構、１１
・・・・・・駆動回路、５１ａ、５１ｂ。 ５３　ａ　、　５３　ｂ−’・’圧電素子、５２ａ、５
２ｂ・・・・・・弾性体。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 看１　田 箔２図 第３辺 箔４　刻 １ｚ６ Ａｆ５５　旧 ／Ｚｂ 第７　図 ／２ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 負圧利用型浮動ヘッドスライダを支持するジンバルばね
   と、前記ジンバルばねを一端において支持するサスペン
   ションばねを備えた浮動ヘッド支持機構と、 たわみ可能な２枚の圧電素子によって弾性体を挾み、圧
   電素子の表面垂直方向両側にたわみ可能な少なくとも１
   枚の板状の圧電アクチュエータとを有し、 前記圧電アクチュエータの一端に直接、或は固定ブロッ
   クを介して前記圧電アクチュエータの両面側に各々少な
   くとも１つ以上の前記浮動ヘッド支持機構を接合し、前
   記圧電アクチュエータの他端に直接、或はアームを介し
   てポジショナ機構を接合し、前記圧電アクチュエータに
   接続し前記圧電アクチュエータを圧電素子の表面垂直方
   向両側にたわませる駆動回路を具備したことを特徴とす
   る負圧利用型浮動ヘッドロード機構。