JPH0555954B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気デイ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ツド機
構に関するものである。

〔従来の技術〕

磁気デイスク装置用の磁気ヘツドには、周知の
ごとく、動圧型気体軸受の原理で記録媒体面上を
浮揚する浮動ヘツドスライダが用いられている。
この浮動ヘツドスライダの浮揚量は、磁気デイス
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ツ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ツ
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テーパー
ドフラツ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ツドスラ
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
フエースの信頼性にとつて大きな問題となる。

そのため最新ではスライダ軸受面内にリバース
ステツプ面などを形成し、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ツドスライダ
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。

また浮動ヘツ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トクトス
タートストツプ方式（以下略してCSS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つ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CSS方式は、浮動ヘツ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
徴をもつているが、その一方ではスライダと記録
媒体との機械的インタフエ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つてきている。
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イツク
スリツ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ツドクラツシユ現象をお
こす。

現在の磁気デイスク装置においては約２万回の
CSS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つてい
る。特に最近の浮動ヘツドスライダはその材料と
して超硬度セラミツク（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CCS特性はきわめて困難
である。

また、さらにこのCSS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つて
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。磁気デイ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
に現在の浮動ヘツ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。

従つてスライダと記録媒体とが接触した状態で
磁気デ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ツドスライダを支持
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CSS方式を採用している
浮動ヘツ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ツ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〕

本発明の浮動ヘツド機構は、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ツドスライダとを
含んで構成される。

〔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ツド機構について
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
は負圧利用浮動ヘツドスライダ、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
圧浮動ヘツ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、負圧浮動ヘツ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ツドを保持すること
が可能となる。第２図は本機構を作動させた時セ
ルフローデイングをする負圧浮動ヘツドの動作原
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ツドスライダ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
造となつており、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。そのため
バインダ４にとりつけられた負圧利用浮動ヘツド
スライダ３および舌状ジンバルばね２からなるア
ツセンブリーは記録媒体面６に対して平行に変位
する。従つて負圧浮動ヘツドスライダ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つたままで動かす
ことが可能となる。すなわち負圧利用浮動ヘツド
スライダ３が記録媒体６の表面に対してあおり角
をもつ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
負圧利用浮動ヘツドスライダ３との相対すき間を
ｈとする。第２図は負圧利用浮動ヘツドスライダ
３の記録媒体６の表面との相対すき間ｈ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ｈ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。従つてこの状態では浮
圧浮動ヘツドは流体力学的に記録媒体６の表面の
方にセルフアラインでローデイングされ、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
に負圧利用浮動ヘツド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
り本発明の浮動ヘツド機構においては、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ユエータ機構と負圧浮動
ヘツドのもつているセルフローデイング機構とを
併用することにより、従来のCSS方式を使わずに
浮動ヘツ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
な変形を行つても差支えなく、例えば、負圧利用
浮動ヘツドスライダ形状、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うに、本発明の浮動ヘツ
ド機構は、大容量高密度磁気デイスク装置用に
CSS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いう効果がある、それ故、
信頼度の高い浮動ヘツ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ツ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
浮動ヘツドのセルフローデイ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……負圧利用浮動ヘツドスライ
ダ、４……バインダ、５……圧電素子、６……磁
気記録媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   動ヘツドスライダとを含むことを特徴とする浮動
   ヘツド機構。