JPH02149913A - 磁気記録装置 - 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］ この発明は、磁気テープ、磁気ディスク（ハードディス
ク）、フロッピーディスク、磁気カード等の磁気記録媒
体を記録媒体として磁気ヘッドにより情報の書き込みま
たは読み出しを行う磁気記録装置に関ｊる。

［従来の技術］ 一鍜に磁気記録装置は、第１３図にブロック図で示すよ
うに、情報を記録する磁気記録媒体、磁気記録媒体に対
して情報の書き込みまたは読み出しを行う磁気ｔ＼ラッ
ド磁気記録媒体の表面じ沿って磁気ヘッドを相対的に移
動さぜるス：めの駆動機構、および各部の制御および＋
ｒｔ報処理等を行う電子回路等からなっている８ 眞記磁気記録媒体としては、磁気テープ、磁気ディスク
（ハードディスク）、フロッピーディスク、磁気カード
等が使用される。磁気ヘッドどしては、微小ギＡ・ツブ
を看する高透磁率磁性体コアにコイルを巻いたものが用
いられる。駆動機構としては、主として回転モ・−夕や
、リニアアクチュエータが用いられる。電子回路と１．
では、磁気ヘッドの駆動回路、駆動機構の駆動回路、情
報の処理および信頼性の保証のための回路等が３まｈて
いる。

この種の従来の磁気記録装置はずべて、磁気Δ、ラドと
磁気記録媒体とが媒体表面と平行な方向のみの相対移動
を行う構造である７ ［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の磁気記録装置において、磁気ヘッドが磁気記
録媒体の表面に沿−）で相対移動して月き込み・読み出
しを行う際、通常、この（Ｉ］え１移動によって磁気ヘ
ッドと磁気記録媒体との間に微小間隙が生じ、この微小
間隙は磁気へ・ラドおよび磁気記録媒体の摩耗を防止す
る効果を持つ。しかし、磁気記録装置の記タ、１シ密度
はこの微小間隙によって制限され、記録密度を増大する
／二め、：の微小間隙を小さく設定するど、磁気記録媒
体ど磁気ヘッドとの相対移動時に摩耗を生じ、装置全体
としての信頼性が失われてｊ７．まうという問題がある
。

ところで、磁気ディスク装置において、磁気ヘッドが磁
気ディスクに密着して離れない状態（いわゆる凝着と呼
ばれる状態）となって磁気ディスクが始動時に動き始め
ないという現象が発生ずることを防ぐために、磁気ディ
スクの始動時に、磁気ヘッドに磁気記録媒体面と平行な
方向の超音波振動を与えて磁気ヘッドの磁気ディスク表
面からのに１離を目るという考えが従来用されているが
、このような磁気記録媒体面と平行な方向の振動は、始
動時にしか適用できないし、また磁気記録媒体と磁気ヘ
ッドとの微小間隙には関与しないから、上記の問題を解
決し得ない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、磁気記録媒
体と磁気ヘッドとの間の微小間隙を１−分小さく維持し
て記録密度の向」二を図りつつ、同時に磁気記録媒体お
よび磁気ヘッドの摩耗を防止することのできる磁気記録
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するだめの手段］ 本発明では上記課題を解決するｆ、めに、情報を記録す
るｔ＝めの磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に接して
この磁気記録媒体に対する情報の書き込みまたは読み出
しを行う磁気ヘッドと、前記磁気記録媒体と磁気へラド
どを相対的に移動させる駆動機構とを備えｆ：：磁気記
録装置＆、′：にいて、前記磁気ヘッドに磁気記録媒体
表面に垂直な方向の超音波振動を加える超音波振動印加
手段を設けた。

［作用］ 上記構成において、磁気ヘッドが磁気記録媒体表面に垂
直な方向に超音波振動するから、磁気ヘッドと磁気シシ
録媒体とは互いに衝突すると直ち４：互いにはじかれて
煎れ、これを繰り返して相互間の微小間隙を維持する。

し、たがって、磁気記録媒体と磁気ヘッドとが互いに接
触している時間と比べて互いに離れている時間が長く、
両者相互間ｆ）摩耗は効果的に防止される。また、磁気
記録媒体および磁気ヘッドの摩耗が防止されるから、両
者間の微小間隙を１分小さく設定することができ、磁気
記録装置の記録密度を向上さぜることがて゛きる。

〔実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第１２図を参照して説
明する。

本発明は第１２因にブロック図で示すように、磁気ヘッ
ドに磁気記録媒体表面に垂直な方向の超音波振動を加え
る超音波振動印加手段を設けたものである。

まず、本発明を適用しようとする磁気記録装置の具体例
を第１図、第２図、第３図、第４図にそれぞれ示す。

第１（２はＶＴＲ，Ｒ−ＤＡＴ等の磁気テープ装置、つ
まり磁気記録媒体が磁気テープである磁気記録装置の要
部を側面図で示す、同図において、１は磁気記録媒体で
ある磁気テープ、２は磁気ヘッドである。３は磁気テー
プ装置のシャーシ、４は下部固定シリンダ５と上部回転
シリンダ６とからなるシリンダである。下部固定シリン
ダ５はシャーシ３に固定されている。前記磁気ヘッド１
は前記上部回転シリンダ６側に取り付けられている。

７は上部回転シリンダ６を回転駆動する回転モータで、
シャーシ３に取り付けられている。前記回転モータ７お
よび上部回転シリンダ６は、磁気ヘッド１を磁気テープ
２に対して相対移動させる駆動Ｒ横を構成する。

第２［２１は磁気ディスク装置、つまり磁気記録媒体が
磁気ディスク（ハードディスク）である磁気記録装置の
要部を斜視図で示す。図において、１１は磁気ディスク
、１２は磁気ヘッドである。１３は磁気ディスク１１を
固定したスピンドル、１４はスピンドルを回転駆動する
回転モータである。

前記磁気ヘッド１２は、アーム１５に基端部が固定され
たジンバルバネ１６の先端部に取り付けられている。こ
のジンバルバネ１６はステンレスの板ばねで磁気ヘッド
１２を取り１寸ける先端部が横Ｕ字形となっている。前
記アーム１５はヘッド送り用のリニアアクチュエータ１
７により矢印の水平方向に往復駆動される。このリニア
アクチュエータ１７は例えば、ステップモータやボイス
コイルモータ等が使用される。１８は磁気ヘッド１２に
よる書き込み・読み出し用のＩＣを示す、前記回転モー
タ１４およびスピンドル１３は磁気ディスク１１側の駆
動機構、前記リニアアクチュエータ１７、アーム１５お
よびジンバルバネ１６は磁気ヘッド１２側の駆動機構を
構成する。

第３図（イ）はフロッピーディスク装置、つまり磁気記
録媒体がフロッピーディスクである磁気記録装置の要部
を斜視図で示す。同図において、２１はジャケットに入
れられたフロッピーディスク、２２は磁気ヘッドである
。２３はフロッピーディスク２１を支持するスピンドル
、２４はスピンドル２３を回転駆動する回転モータであ
る。磁気ヘッド２２は、アーム２５に取り付けられたジ
ンバルバネ２６に収り付けられている。このジンバルバ
ネ２６は、第３図（ロ）に拡大して示すように、アーム
２５の先端部にあけた穴２５ａに縁部が固定されるとと
もに、磁気ヘッド２２の周囲の前後左右の４点を支持す
る形状であり、磁気ヘッド２２を柔軟に支持するために
媒体面に垂直な方向に弾性変形可能であるばかりでなく
、磁気ヘッド破損防止のための水平方向の弾性変形も若
干可能である。・前記アーム２５は前記と同様に例えば
ステップモータやボイスコイルモータ等によるヘッド送
り用のリニアアクチュエータ２７により矢印の水平方向
に往復駆動される。前記回転モータ２４およびスピンド
ル２３等はフロッピーディスク２１側の駆動機構、前記
リニアアクチュエータ２７、アーム２５およびジンバル
バネ２６等は磁気ヘッド２２側の駆動機構を構成する。

第４図は磁気カード装置、すなわち磁気記録媒体が磁気
カードである磁気記録装置の要部を斜視図で示す１図に
おいて、３１は磁気カード、３２は磁気ヘッドである。

磁気ヘッド３２は装置本体側に固定的に取り付けられた
Ｉｕ字形の押さえバネ３３に取り付けられている。３４
は磁気カード３１の送り駆動を行う送りローラで、駆動
機構を構成する。３５は磁気ヘッド３２に対向して磁気
カード３１の裏面に配置したパッドである。

次に、磁気ヘッドに印加する超音波振動を発生させるた
めの超音波振動発生装置について説明する。

第５図は圧電素子型の超音波振動発生’３！ｐ百Ａを示
す。この超音波振動発生装置ＡはｆＪｆ層圧層圧へ４１
を用いたもので、この積層圧電体４１は、ジルコンチタ
ン酸鉛笠の圧電体４２を電極１１３を間に挟んで複数個
層状に積層した構造で４ｂる。４４は積層圧電体４１を
固定する固定部である。４５は積層圧電体４１の超γｆ
波振動を加振対象に伝達づる剛体の可動部で、積層圧電
体４１の上面にハ持ち状に固定されている。前記ａ［圧
′８体４１に電圧を印加する高周波電源４６は、例えば
周波数２０ＫＨｚ以上、電圧１０−１．０００　Ｖ程度
とするい積層圧電体４１は高周波電源により駆動さね、
てｆ８１み方向に伸縮振動し、可動部４５が矢印のよう
に」−下に超音波振動する。

なお、加振対象を土泥積層圧電体４］の上面に直接固定
して２加振対象を積層圧電体４１により直接振動させろ
ことも当然可能である。

第６図は磁歪素子型の超音波振動発生装：ηＢを示す。

この超音波振動発生装置Ｂは、固定部４ノ１に固定した
支持台４７に板ばねの可動部・１８の基端部を固定し、
固定部・１６に固定り、た例ノ、はＦｅＣｏ　−３ｉ　
−Ｂ　＠−金等の高磁歪磁性体４ｇの上面部を面記可動
部４８の裏面い連結し１、−グ）高磁歪磁性体４９を囲
むコイル５０を設けｌ：横ｊへである。

このコイル５０に高周波電源５１を接続する。この高周
波電源５１は、例えば周波数２０　Ｋ　Ｈｚ　１２１上
、電流数ｒｒｉ　Ａ−数十Ａ程度ど゛・ｊ−ろ、高磁歪
磁性を水４９は高周波電流が＝Ｘ　（ル５０に流れる。

二とにより生じた交番磁界の作用を受けて伸縮振動１１
、板ばねである可動部４８の先端が矢印のように上下に
超音波振動する。

なお、この磁歪素子型の場８・も、加振対重を磁歪素子
に直接固定して直接振動さぞ−る二とができる。

第７図は磁界と電流σ）作用による電ハｊＪを利用した
電磁力型の超音波振動発生装置Ｃを示す。この超音波振
動発生装置（！は、固定部５２に固定した支持台５３に
板はねの可動部５４の基端部を固定し１．二の可動部５
４の下面Ｃ，：バリウムフ１．ライト、アルニコ磁石、
希土類−ＣＯ［Ｔｉ等の永久磁石５５を固定（永久磁石
５５は固定部５２から浮いている）し、一方、固定部５
２側に前記永久磁石５５を挿通さぜるコイル５６を配置
した構造である。なお、永久磁石５５は水平方向の磁界
を発生するもので、図示は省略しｆ、がコイル５６の外
側にヨーク（可動部５４に固定）を配置するとよい、ま
た、コイル５６は固定部５２に固定！、た１示略のボビ
ンに巻く。コイル５６に高周波電流が流れると、コイル
５６を流れる電流と永久磁石５５による磁界どが作用ｌ
−てコイル５６と永久磁石５５との間ににフｌ／ミング
左手の法則に従う電磁力が発生ずるが、コイル５６が固
定なので、永久磁石５５側が、−）より可動部５・１が
−にＦに往復振動し、超音波振動を発生ずる。なお、以
十のＨ音波発生装置による振動の振幅は数百Ａ−数μｍ
０程度とする。

次に、」；述の超音波振動発生装置Ａ、Ｂ、Ｃを採用し
て各磁気記録装置における磁気ヘッドに磁気記録媒体表
面番、″：垂直な方向の超音波振動を印加する具体的な
実施例を説明−Ｊ゛ろ。

第８図は、第１［４で説明１−７な磁気テープ装置にお
ける磁気ヘッド２に超音波振動を加えろ場合を示す。図
に示すように、磁気ヘンド２はヘッド保持部６０を介し
てアー１．６１に取りｆ＝ｔ　ｉ−）られ、のアーム６
１の広端部は、第５図に示１−７た圧電素子をの超音波
振動イと生装置Ａにお（Ｊる可動部４５、または第６図
に示した硯爪素子型の超音波振動発生装置Ｂにおける可
動部４８　よ／ｌｌ：は第７図にホした電磁力型の超音
波振動発生装置Ｃによ）ける可動部５４のそれぞれ先端
に固定される。可動部・１５ま／、：は４８まノこは５
，１グ）振動方向は矢印のようにシリンダ４の半径方向
どする。

上記構成の磁気記録装置（、：二おいて、超音波振動発
生装置ＡまたはＢまｆ′、：はＣを作動さ−すると、ぞ
れらの可動部４５．まｔ−は４８または５・−１が振動
１１、この可動部４５または４８または５４と一体のγ
−ムロ　１が第８図中の矢印のようにシリンダ４の半径
方向に振動し、アーム６１と一体の磁気へ・ラド２が磁
気テープ１の面ヒ垂直な方向Ｃ，：超音波振動する。

第９図（イ）は第２図で示した磁気ディスク装置におけ
る磁気ヘッド１２に超音波振動を加える場合を示す。図
において、磁気ディスク１１、磁気ヘッド１２、アーム
１５、ジンバルバネ１６は第２図で説明した通りである
。この実施例では、ジンバルバネ１６と磁気ヘッド１２
との間に例えば第５図に示した積層圧電体４１を介在さ
せた構造である。この場合、ジンバルバネ１６の共振周
波数と積層圧電体４１による超音波振動数とは相異なる
ようにする。

上記構成において積層圧電体４１に高周波電圧を印加す
ると、積層圧電体４１が上下方向に伸縮振動し、この積
層圧電体４１の下面に固定された磁気ヘッド１２が磁気
ディスク１１の面に対して垂直な方向に超音波振動する
５ なお、上記実施例はｉ’ｉｔ層圧電体４１の振動で磁気
ヘッド１２を直接振動させるものであるが、磁気ヘッド
１２を例えば第５図に示した超音波振動発生装置Ａの可
動部４５等を介して振動させる構造とすることもできる
。すなわち、第９図（ロ）に示すように、例えば、横Ｕ
字形のシンバルバネ１６の下側部分に可動部４５の先端
を固定する。

この場合、超音波振動発生装置への可動部４５が上下に
振動することにより、磁気ヘッド１２が磁気ディスク１
１の面に垂直に振動する。

また、第９図（イ）において積層圧電体４１の代わりに
第６図に示した高磁歪磁性体４９を用いても同様に磁気
ヘッド１２を超音波振動させることができる。この高磁
歪磁性体４９による直接振動、または可動部４８を介し
た振動のいずれも可能である。

また、図示は省略するが、第７図に示した電磁力型の超
音波振動発生装置Ｃを採用することもできる。この場合
、前述した第９図（ロ）のごとき構造を採用し、横Ｕ字
形のジンバルバネ１６の下側部分に第７図の可動部５４
の先端を固定する。

第１０図（イ）は第３図で説明したフロッピーディスク
装置における磁気ヘッド２２に超音波振動を加える場合
を示す１図において、アーム２５、ジンバルバネ２６は
第３図で説明した通りである。

この実施例では、ジンバルバネ２６に例えば第５図に示
した積層圧電体４１（第６図の高磁歪磁性体４つでも同
様である）を取り付け、この積層圧電体４１の下面に磁
気へラド２２を固定している。

この場合、ジンバルバネ２６の共振周波数と積層圧電体
４１による超音波振動数とは相異なるようにする。なお
、図示のものは積層圧電体４１の伸縮時の慣性等を考慮
して、ジンバルバネ２６の上側にも積層圧電体が延出す
る構造としているが、当然ジンバルバネ２６の下側のみ
でもよい。

上記構成において、積層圧電体４１に高周波電圧を印加
すると、積層圧電体４１が上下方向に伸縮振動し、積層
圧電体４１の下面に固定された磁気ヘッド２２がフロッ
ピーディスク２１の面に垂直に超音波振動する。

なお、上記のように積層圧電体４１で直接振動させるの
でなく、第１０図（ロ）に示すように、磁気ヘッド２２
は第３図（ロ）に示した通りジンバルバネ２６に直接取
り付け、磁気ヘッド２２の上面部に超音波振動発生装置
ＡまたはＢまたはＣの可動部４５または４８または５４
の先端を固定することもできる。

第１１図は第４図で説明した磁気カード装置における磁
気ヘッド３２に超音波振動を加える場合を示す、この実
施例は、押さえバネ３３と磁気ヘッド３２との間に例え
ば第５図に示した積層圧電体４１（第６図の高磁歪磁性
体４９でも同様である）を介在させた構造である。

上記構成において、積層圧電体４１を作動させると、積
層圧電体４１が上下方向に伸縮振動し、積層圧電体４１
の下面に固定された磁気ヘッド３２が磁気カード３１の
面に垂直に超音波振動する。

なお、磁気カード装置の場合も、前述の第９図（ロ）と
同様に可動部４５または４８または５４の先端部を押さ
えバネ３３の下側部分に固定した構造とすることもでき
る。

［発明の効果］ 本発明は上記のように構成されているので、次のような
効果を奏する。

磁気ヘッドが磁気記録媒体表面に垂直な方向に超音波振
動するから、磁気ヘッドと磁気、記録媒体とは互いに衝
突（接触）するど直ちに互い乙、−は１′。

かれて離れ、これを繰り返１〜ながら相互間の微小間隙
を維持する９したがって、両者が互いに接触している時
間はきわめて短く、両名相互の摩耗は効果的に防止され
、装ＵＪ）信頼性が向」二ずろ。また、磁気記録媒体お
よび磁気ヘッドの摩耗が防１１されるから、両者間の微
小間隙を−１分小さく設定することができ、磁気記録装
置の記録密度を白土させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明を適用しようとする磁気記録装
置の具体例をそれぞれ示すもので、第１図は磁気テープ
装置の要部の側面図、第２図は磁気ディスク装置の要部
の斜視図、第３図（イ）はフロッピーディスク装置の要
部の斜視図、第３１ｆｆｉ（ロ）は第３図（イ）の要部
拡大図、第４図は磁気カード装置の要部の斜視図、第５
図〜第７［１は本発明にお４する超音波振動発生装置の
実施例を示ずもので、第５　［Ａｌ−１圧電素ｒ型の超
音波振動発生装置の斜視図、第６図は磁歪素子型の超音
波振動発生装置の斜視「４、第′７Ｉ７Ｉは磁界と電流
との作用による電磁力を利用１−か電磁力型の超ｌ′１
波振動発生装置の斜視図、第８「４−第］】図は第１［
−・−第４１Ｔ４の各磁気記録装置において磁気ヘッド
を超音波振動させる本発明の実ｈｈ例をそれ：Ｆｆ　ｉ
１示ずもＶ）で、第８図は磁気テープ装置の場合−の図
、第９図（イ）は磁気ディスク装百の場合・のし４、第
９　Ｉ’？＋　（ロ）は同磁気ディスク装置の場合・の
他の実施例を示す図、第１０１１（イ）はフロッピーデ
ィスク装置の場合の図、第１０１３（ロ）は同フロッピ
ーディスク装置の場８・の（ｌの実施例を示ず［４第１
１１図は磁気カード装置の場りの図、第１２図は本発明
の詳細な説明するブロック図、第１３図は従来の磁気記
録装置を説明するブロフク図である。 ■・・磁気チー・プ、１１・・・磁気ディスク、２１・
・フロッピーデイ７ζり　３１・・・磁（へカード、２
．１２，２２．３２・・磁気ヘッド、４１　積層圧電体
、４５，４８．５４・・・可動部、４９・・・高磁歪磁
性体、５５・・・永久磁石、５０．５６・・コーイル、
６１・・・アーム、Ａ・圧電素子型の超音波振動発生装
置、Ｂ・・・磁歪素子型の超音波振動発生装置、Ｃ・・
・電磁力型の超音波振動発生装置。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報を記録するための磁気記録媒体と、この磁気記
   録媒体に接してこの磁気記録媒体に対する情報の書き込
   みまたは読み出しを行う磁気ヘッドと、前記磁気記録媒
   体と磁気ヘッドとを相対的に移動させる駆動機構とを備
   えた磁気記録装置において、 前記磁気ヘッドに磁気記録媒体表面に垂直な方向の超音
   波振動を加える超音波振動印加手段を設けたことを特徴
   とする磁気記録装置。 ２、前記超音波振動印加手段は、圧電素子を交番電圧に
   より伸縮振動させて超音波振動を発生させる超音波振動
   発生装置を有することを特徴とする請求項１記載の磁気
   記録装置。 ３、前記超音波振動印加手段は、磁歪素子を交番磁界に
   より伸縮振動させて超音波振動を発生させる超音波振動
   発生装置を有することを特徴とする請求項１記載の磁気
   記録装置。 ４、前記超音波振動印加手段は、固定部または可動部の
   一方にコイルを、他方にこのコイルに磁界を作用させる
   磁石を取り付け、前記コイルに高周波電流を流した時に
   コイルまたは磁石に働く電磁力により超音波振動を発生
   させる超音波振動発生装置を有することを特徴とする請
   求項１記載の磁気記録装置。 ５、前記磁気記録媒体がテープであることを特徴とする
   請求項１、２、３または４記載の磁気記録装置。 ６、前記磁気記録媒体が磁気ディスクであることを特徴
   とする請求項１、２、３または４記載の磁気記録装置。 ７、前記磁気記録媒体がフロッピーディスクであること
   を特徴とする請求項１、２、３または４記載の磁気記録
   装置。 ８、前記磁気記録媒体が磁気カードであることを特徴と
   する請求項１、２、３または４記載の磁気記録装置。