JPH0636439A - 磁気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 磁気ヘッド素子２が支持板３に固定されてな
る磁気ヘッド部が互いに平行に取付けられた一対の板バ
ネ４，５により支持されてなる磁気ヘッド装置におい
て、前記磁気ヘッド部が軽量化されているものである。
例えば、上記支持板３は磁気ヘッド素子２の幅と略等し
い磁気ヘッド素子取付け部とこれより幅狭の板バネ支持
部よりなり、この板バネ支持部には折り返し部が形成さ
れているものである。或いは、上記支持板と板バネとが
一体成形されているものである。 【効果】 磁気ヘッドが磁気ディスクの面振れに対して
よく追従するため、出力変動が小さく、安定した記録再
生が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク状の磁気記録
媒体に対して作動ギャップ部を摺動させながら情報信号
の書き込み或いは読み出しを行う磁気ヘッド装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】フレキシブルな磁気記録媒体を用いた磁
気ディスクシステムは、フロッピー、マビカ等として広
く一般に普及しているが、その他にも、ハードディスク
とフロッピーディスクの特徴を兼ね備えた磁気ディスク
として、円盤状の剛性基板の表面に可撓性を有する磁気
シートをいわゆる太鼓張り状態に張設してなる磁気ディ
スクが開発されている。

【０００３】上記円盤状の剛性基板表面に磁気シートを
張設してなる磁気ディスクにおいては、磁気ヘッドが接
触する記録領域が均一な面となる他、磁気ヘッドが接触
する記録領域部分が空気の層となるために良好なヘッド
あたりが得られる。したがって、この磁気ディスクは、
磁気ヘッドの剛性基板への衝突がないこと並びにプレッ
シャパッドが不必要であること等の点で、ハードディス
クやフロッピーディスク等に比べて優れている。

【０００４】しかし、小型化・大容量化のためにトラッ
ク密度、線密度共に高くなると、磁気ヘッドと磁気ディ
スクとの当たりの影響が顕著になってくるため、良好な
当たりを得るためのさらなる研究が必要となる。磁気デ
ィスクとしては、媒体と基板間の空気層と外気との圧力
差を無くすことによって、良好なヘッド当たりを得る等
の提案がなされているが、磁気シートは高分子材料のベ
ースフィルムを用いているため、磁気記録媒体の温湿度
変化による伸び縮みや磁気ディスクの回転時に起こる面
振れ等の発生を完全に防止することは困難である。

【０００５】このように、磁気ディスクの側から当たり
の問題を解決することが難しいため、磁気ヘッドの側
に、上述のように面振れ等を起こす磁気シートにもよく
追従できるような構造が求められることになる。磁気ヘ
ッド装置としては、磁気ヘッド素子が支持板に固定され
てなる磁気ヘッド部を二枚の板バネで支持するような構
造のものが用いられており、板バネの弾性変位によって
磁気シート面に追従するようになされているが、磁気ヘ
ッド部の質量が大きいため等、回転する磁気シートの面
に十分に追従しきれないのが現実である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はかか
る実情に鑑みて提案されたものであって、磁気ヘッド部
が磁気シートの面振れによく追従するように軽量化され
た磁気ヘッド装置を提供することを目的とし、さらに磁
気ヘッド部は軽量化されても機械的強度が確保された磁
気ヘッド装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、磁気ヘッド素子が支持板に固定されて
なる磁気ヘッド部がお互いに平行に取り付けられた一対
の板バネにより支持されてなる磁気ヘッド装置におい
て、前記磁気ヘッド部の質量ｍが下記数２を満足するこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【数２】

【０００９】上記数２を満たす磁気ヘッド部を有する磁
気ヘッド装置は、磁気シートの面振れに対しよく追従で
きる。なお、磁気ヘッド素子が支持板に固定されてなる
磁気ヘッド部の質量ｍは２．５ｇ以上であると、重さで
磁気シートへの追従が不十分になる。また、数２の下限
の値を下回ると、板バネに支持される磁気ヘッド部が有
する固有振動数と外部から与えられる周波数が等しくな
って共振を起こし当たりが不安定になる可能性がある。

【００１０】上述のように磁気ヘッド部を軽量化するた
めには、前記磁気ヘッド素子を支持する支持板を磁気ヘ
ッド素子の幅と略等しい磁気ヘッド素子取付け部と、前
記磁気ヘッド素子取付け部より幅狭の板バネ支持部とか
ら構成すればよい。特に、上記支持板の板バネ支持部に
折り返し部を形成すれば、機械的強度を確保することが
でき好適である。

【００１１】すなわち、前述の磁気ヘッド装置における
磁気ヘッド部は、図４のように磁気ヘッド素子２が支持
板３に固定されてなっており、該支持板３は軽量化を図
るため、磁気ヘッド素子の幅と略等しい磁気ヘッド素子
取付け部１７と該磁気ヘッド素子取付け部１７より幅狭
の板バネ支持部１８からなっている。さらに強度を確保
するために上記板バネ支持部１８には折り返し部１９が
形成され、図中破線位置で折り曲げられ補強されること
が好ましい。

【００１２】さらに、本発明の磁気ヘッド装置は、軽量
化のために、磁気ヘッド素子を支持する支持板と板バネ
とが一体成形されているものであってもよい。図５に磁
気ヘッド素子２を支持する支持板と板バネとが一体成形
されている上記磁気ヘッド装置の一例を示す。図中破線
位置で示す部分で板バネ部２３，２４を折り返し、この
板バネ部２３，２４が磁気ヘッド素子支持部２２を支持
するものである。

【００１３】

【作用】本発明において磁気ヘッド部の質量ｍは数２の
ように定められるが、磁気ヘッド部の質量ｍが２．５ｍ
ｇ以下であると、軽量であるため接触面の変化に対する
応答がよく、磁気ヘッドが磁気ディスクの磁気シート面
によく追従する。また、数２の下限の式より大である
と、この磁気ヘッド装置が有する固有振動数は、外部か
ら受ける振動と共振する可能性の低いものとなる。

【００１４】磁気ヘッド素子を支持する支持板は、ここ
に取り付けられる磁気ヘッド素子の幅と略等しい磁気ヘ
ッド素子取付け部と、磁気ヘッド素子取付け部より幅狭
の板バネ支持部からなっている。支持板は最小限の大き
さに抑えられるため軽量化が図れ、上述のように磁気ヘ
ッド部の質量を２．５ｍｇ以下に設定することが可能と
なる。

【００１５】また、上記板バネ支持部に折り返し部が形
成されると、上述のような幅狭な板バネ支持部も補強さ
れて、磁気ヘッド素子を磁気ディスクに摺動させても折
れ曲がりにくくなる。

【００１６】一方、支持板と板バネとが一体成形される
ことにより、軽量化を図れるのみならず、製造工程は簡
略化され生産性が向上する。さらに、支持板と板バネ間
には接着剤等による固定を用いることなく高強度の磁気
ヘッド装置となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を適用した実施例について図面
を参照しながら説明する。

【００１８】実施例１ 本実施例の磁気ヘッド装置は、図１に示すように、磁気
ディスク１の磁気シートに直接接して記録再生を行う磁
気ヘッド素子２と、該磁気ヘッド素子２を取り付け固定
する支持板３と、これら磁気ヘッド素子２と支持板３を
支持する２枚の板バネ４，５と、該板バネ４，５を固定
する支持フレーム６とから構成されている。

【００１９】ここで使用される磁気ヘッド素子２は、閉
磁路を構成する一対の磁気コア半体７，８が突合わされ
て磁気記録媒体摺動面９に磁気ギャップｇが構成された
ものである。上記磁気コア半体７，８は、通常のビデオ
テープレコーダ等に搭載されている磁気ヘッドの磁気コ
ア半体に用いられる、従来公知の構造のものがいずれも
使用可能である。また、その材料も従来公知のものがい
ずれも使用可能であり何ら限定されるものではない。

【００２０】一方、上記磁気ヘッド素子２を先端部に取
り付ける支持板３は、ヘッド部の質量を低減するために
例えば極薄い板厚の非磁性ステンレス鋼がフォトエッチ
ング等の手法によって長方形状に形成されたものであ
る。また、上記支持板３の長手方向中途部には前記板バ
ネ４，５を挿入し固定するための切り欠き溝（図示は省
略する。）が２箇所形成されている。

【００２１】他方、これら磁気ヘッド素子２と支持板３
を支持する板バネ４，５には、前記磁気ヘッド素子２の
磁気ディスク１方向への力（以下、ヘッド荷重とい
う。）を小さく抑えるため、板厚の極めて薄いステンレ
ス鋼等をフォトエッチング等によって三角形状に形成し
たものを使用している。この板バネ４，５の一頂点に
は、切り欠き溝１０，１１が設けられ、ここに先の支持
板３に設けられた切り欠き溝が挿入され接着剤等によっ
て、これら板バネ４，５と支持板３とが一体に固定され
た形となっている。

【００２２】前記支持フレーム６は、例えば剛性の高い
材料等によって形成され、中央部に前記支持板３の逃げ
溝１２が形成されたいわゆる扇状となされている。な
お、上記支持フレーム６は、磁気ヘッド素子２が前記磁
気ディスク１に対して記録再生するのに支障のないよう
に安定して固定されれば、この例に限定されるものでは
ない。また、上記支持フレーム６の外周部６ａと内周部
６ｂには、それぞれ先の板バネ４，５を前記磁気ディス
ク１の磁気シートと略平行に配設するための切り欠き溝
１３，１４が形成され、ここに先の２枚の板バネ４，５
が挿入され接着剤等によって固定されている。したがっ
て、上記切り欠き溝１３，１４に挿入固定される２枚の
板バネ４，５は、先の磁気ディスク１の磁気シートと略
平行に配設されることになる。

【００２３】この結果、上記磁気ヘッド素子２は、支持
板３を介して前記板バネ４，５の弾性変位によって前記
磁気シートと直交方向（図中矢印ｂ方向）に上下動可能
となる。さらに、上記磁気ヘッド素子２は、前記磁気シ
ート表面に凹凸等が存在した場合あるいは磁気シートが
撓んだ場合であってもこれに伴って追従することがで
き、不用意な力を前記磁気ディスク１へ与えることはな
い。もちろん、上記磁気ヘッド素子２は弾性率の小さな
板バネ４，５によって支持されているので、ヘッド荷重
が小さく、大きな力を磁気ディスク１へ与えることもな
い。

【００２４】ここで用いられている磁気ディスク１は、
図２，３に示すように、外周縁と内周縁に沿ってそれぞ
れ円環状の凸部を有する円盤状の剛性基板１５に、上記
外周縁と内周縁の凸部を接着面として可撓性を有する磁
気シート１６が張設されてなっている。上記磁気ディス
ク１において、磁気シート１６は剛性基板１５の両面に
張設されてもよく、また、剛性基板１５と磁気シート１
６間に存在する空気層と外気との圧力が等しく保たれる
ように、剛性基板１５に通気孔等を設けてもよい。

【００２５】上記剛性基板１５の材料としては、熱膨張
係数の低いものが好適で、この種の磁気ディスクに使用
されるものならば従来公知のものがいずれも使用可能で
あり、特に限定されるものではない。また、上記磁気シ
ート１６は、可撓性を有する非磁性支持体、例えばポリ
エチレンテレフタレートフィルムやポリイミドフィルム
等の表面に磁性層が形成されてなるものである。ここで
用いられる磁性層としては、特に限定されるものではな
く、例えばγ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 等の強磁性酸化物粉末やＦｅ
等の強磁性金属粉末等の磁性粉末を分散して塗布したも
のであってもよいし、さらにはＣｏ−Ｎｉ合金等の強磁
性金属磁性材料を蒸着、スパッタリング等の真空薄膜形
成技術によって被着したものであってもよい。なお、必
要に応じて、上記磁性層上には保護膜層や潤滑剤層等が
形成されていてもよい。

【００２６】上記磁気ヘッド装置を用いて前述の磁気デ
ィスク１に対して磁気記録再生するには、先ず、磁気デ
ィスク１をディスク駆動装置（図示せず。）に装着させ
る。そして、上記磁気ディスク１の磁気シート１６に前
記磁気ヘッド素子２を接触させ、当該磁気ディスク１を
図中ａ方向に回転させることにより行う。この場合、上
記磁気ヘッド素子２は２枚の板バネ４，５の弾性変位に
よって上下動するので磁気シート１６の撓みに対して追
従し、常に磁気シート１６と接触状態で記録再生される
ことになる。

【００２７】上述の磁気ヘッド装置を用いて前記磁気デ
ィスク１に対して実際に磁気信号を記録再生したとこ
ろ、磁気ヘッド部の質量ｍが２．５ｍｇを越えるもので
は磁気ディスク１への追従がよくないという結果となっ
たため、磁気ヘッド部の質量ｍの上限を２．５ｍｇと定
めた。

【００２８】ところで、上述の磁気ヘッド装置の系が有
する最大運動エネルギーと最大弾性エネルギーよりこの
系の固有振動数ｆを求めると数３のようになる。

【００２９】

【数３】 上記磁気ヘッド装置の系の固有振動数ｆが外部から受け
る振動の周波数と一致したとき、この系は共振を起こ
す。例えば、上記磁気ヘッド装置を用い記録再生を行う
際、磁気ディスク１の回転に伴う振動の周波数が前述の
系の固有振動数ｆに一致してしまった場合、共振を起こ
し磁気ヘッド部は大きく振動する。このような状態にお
いては、磁気ヘッド部が磁気シート１６を正確に追従す
ることは難しく、当たりが不安定になる。

【００３０】磁気ヘッド装置の系が有する固有振動数ｆ
は、数３に示したように、板バネに関する各値と磁気ヘ
ッド部の質量ｍによって表される。よって、用いる板バ
ネ４，５が決まれば、固有振動数は磁気ヘッド部の質量
ｍのみに依存して変化することになる。すなわち、磁気
ヘッド部の質量ｍを適正に設定してやれば、固有振動数
ｆは外部からの振動の周波数と一致することはなく、共
振の虞れがないといえる。

【００３１】本実施例では、次のように板バネを選択し
た。 断面長方形のステンレス鋼 幅ｂ ： １．２ｍｍ 厚みｈ ： ０．０３ｍｍ 長さＬ ： ４．３ｍｍ 縦弾性係数Ｅ： １．９５×１０⁴ kg/mm² 密度ρ ： ７．８５×１０^-6 kg/mm³ また、長方形断面の断面２次モーメントＩは数４によっ
て求められる。

【００３２】

【数４】

【００３３】これらの値を代入することによって、数３
に示した磁気ヘッド装置の固有振動数ｆは、ｍのみの関
数となる。

【００３４】実際に上記磁気ヘッド装置の系が外部から
受ける可能性のある振動としては、磁気ディスク１が１
８００ｒｐｍで回転し剛性基板１５の反りにより１回転
につき１サイクルの上下動を起こす、つまり３０Ｈｚの
振動等が想定できる。この振動を磁気ヘッド装置の系が
受けるとき、当該磁気ヘッド装置の系の固有振動数ｆも
３０Ｈｚ、あるいは３０Ｈｚの整数分の一の値となる場
合、磁気ヘッド装置の系は共振を起こすことになる。

【００３５】数３において、例えば板バネ４，５を上述
のように設定し上記の各値を用いると、ｍをどんなに小
さくしてもこの系の固有振動数ｆが３０Ｈｚ以上になる
ことはない。一方、これよりも小さい振動数で共振を起
こす可能性のあるものとしては、３０Ｈｚの１／２であ
る１５Ｈｚなる振動数等が挙げられる。共振する可能性
のある固有振動数として１５Ｈｚ以下の振動数も考えら
れるが、この場合には、磁気ヘッド部の質量ｍを２．５
ｍｇ以上にする必要があり、先の質量ｍの上限を越える
ことからここでは除外する。

【００３６】１５Ｈｚで共振を起こす可能性のある磁気
ヘッド部の質量ｍの値を求めるには、数３をｍについて
整理し、ｆに１５Ｈｚを代入すればよい。磁気ヘッド部
の質量ｍがこの値より大きければ、この系の固有振動数
ｆが共振振動数となることはない。このようにして、磁
気ヘッド部の質量ｍの範囲は、２．５ｍｇ以下であり、
且つ、磁気ヘッド装置が共振による揺れを起こすことが
ないようなｍの値として数２のように下限が設定され
る。

【００３７】具体的に、上述の板バネ４，５の各値を代
入してみると、磁気ヘッド部の質量ｍの下限は０．９ｍ
ｇとなる。磁気ヘッド部の質量ｍが０．９ｍｇより大で
あれば共振を起こすことはなく、２．５ｍｇ以下であれ
ば磁気ディスク１に対してよく追従する優れた磁気ヘッ
ド装置であるといえる。

【００３８】実施例２ 本実施例の磁気ヘッド装置において、支持板３は、図４
に示すように、ヘッド素子取付け部１７と、該磁気ヘッ
ド素子取付け部１７より幅狭の板バネ支持部１８とを有
してなっている。また、板バネ支持部１８には折り返し
部１９が形成され、該折り返し部１９が図中の破線位置
で板バネ支持部１８に対して略直角に折り返されること
によって補強されている。

【００３９】このような形状をとることにより、磁気ヘ
ッド部を軽量化することができ、さらに折り返し部１９
が形成され補強されることにより、磁気シート１６に摺
動させても折れ曲がったりすることがない。なお、支持
板３の長手方向中途部に形成された切り欠き溝２０，２
１は、板バネ４，５の切り欠き溝１０，１１に挿入され
一体化させるためのものである。

【００４０】本実施例の磁気ヘッド装置は、上記支持板
３の形状が異なるが、その他磁気ヘッド装置の構造，材
料，記録再生方法等に関しては実施例１と同様なもので
ある。

【００４１】実施例３ 本実施例の磁気ヘッド装置においては、支持板と板バネ
とが一体成形され、図５に示すように、磁気ヘッド素子
支持部２２と板バネ部２３，２４からなっているもので
ある。図中の破線で板バネ部２３，２４は磁気ヘッド素
子支持板２２とは略垂直方向に折り返される。そして、
この板バネ部２３，２４は磁気ディスク１の磁気シート
１６と略平行に配設されるように支持フレーム６の切り
欠き溝１３，１４に挿入され固定されている。

【００４２】このように、支持板と板バネとが一体成形
されることによって、軽量化を図ることができる。本実
施例の磁気ヘッド装置は、支持板と板バネが一体成形さ
れている点が異なる以外、その他の構造，材料，記録再
生方法等に関しては実施例１と同様なものである。

【００４３】以上に示した磁気ヘッド部を軽量化した本
発明の磁気ヘッド装置により磁気信号を記録再生したと
きの再生エンベロープを図６に示す。従来の磁気ヘッド
装置の再生エンベロープ図７と比較すると、上記本発明
の磁気ヘッド装置は再生出力が安定していることがわか
る。

【００４４】

【発明の効果】以上の結果に示されたように、本発明の
磁気ヘッド装置は軽量化されることにより、磁気ヘッド
を磁気ディスクの面振れに対してよく追従させることが
できる。また、磁気ヘッド装置が外部からの振動によっ
て共振を起こすことがないように磁気ヘッド部の質量を
設定しているので、磁気ディスクと磁気ヘッドの当たり
を常に安定させることができる。

【００４５】このため、出力変動が小さく、安定した記
録再生が可能な磁気ヘッド装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッド装置の一例を示す概略斜視
図である。

【図２】本発明の磁気ヘッド装置により書き込み或いは
読み出しを行う磁気ディスクの一例を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明の磁気ヘッド装置により書き込み或いは
読み出しを行う磁気ディスクの一例を示す概略断面図で
ある。

【図４】磁気ヘッド素子が固定される支持板の一例を示
す展開図である。

【図５】板バネと一体化された支持板を示す展開図であ
る。

【図６】本発明の磁気ヘッド装置による再生エンベロー
プを示す特性図である。

【図７】従来の磁気ヘッド装置による再生エンベロープ
を示す特性図である。

【符号の説明】

１・・・磁気ディスク ２・・・磁気ヘッド素子 ３・・・支持板 ４，５・・・板バネ ６・・・支持フレーム １７・・・磁気ヘッド素子取付け部 １８・・・板バネ支持部 １９・・・折り返し部 ２２・・・磁気ヘッド素子支持部 ２３，２４・・・板バネ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッド素子が支持板に固定されてな
   る磁気ヘッド部が互いに平行に取り付けられた一対の板
   バネにより支持されてなる磁気ヘッド装置において、 前記磁気ヘッド部の質量ｍが下記の数１を満足すること
   を特徴とする磁気ヘッド装置。 【数１】
2. 【請求項２】 磁気ヘッド素子が支持板に固定されてな
   る磁気ヘッド部が互いに平行に取り付けられた一対の板
   バネにより支持されてなる磁気ヘッド装置において、 前記支持板が磁気ヘッド素子の幅と略等しい磁気ヘッド
   素子取付け部と、前記磁気ヘッド素子取付け部より幅狭
   の板バネ支持部とを有することを特徴とする磁気ヘッド
   装置。
3. 【請求項３】 支持板の板バネ支持部に折り返し部が形
   成され補強されていることを特徴とする請求項２記載の
   磁気ヘッド装置。
4. 【請求項４】 磁気ヘッド素子が支持板に固定されてな
   る磁気ヘッド部が互いに平行に取り付けられた一対の板
   バネにより支持されてなる磁気ヘッド装置において、 支持板と板バネとが一体成形されていることを特徴とす
   る磁気ヘッド装置。