DE19620673A1 - Magnetkopf und magnetische Speichervorrichtung unter Verwendung desselben - Google Patents

Description

Informationsverarbeitungsgeräte verwenden als Speicher hauptsächlich Halbleiterspeicher und Magnetspeicher. Halb­ leiterspeicher werden wegen ihrer kurzen Zugriffszeiten als interne Speicher verwendet, während magnetische Speicher we­ gen ihres großen Speichervermögens und ihrer nichtflüchtigen Art als externe Speicher verwendet werden. Heutzutage befin­ den sich zwei Haupttypen magnetischer Speicher, nämlich Ma­ gnetplatten und Magnetbänder in weitverbreitetem Gebrauch, bei denen als Aufzeichnungsmedium ein auf einer Aluminium­ platte oder einem Kunststoffband ausgebildeter magnetischer Dünnfilm verwendet wird. Um magnetische Information auf dem Aufzeichnungsmedium aufzuzeichnen, wird eine Funktionskompo­ nente verwendet, die einen elektromagnetischen Umsetzvorgang ausführt. Um die einmal aufgezeichnete magnetische Informa­ tion wiederzugeben, wird eine andere Funktionskomponente, die den Magnetowiderstands- oder den Riesenmagnetowider­ standseffekt oder magnetische Induktion nutzt, verwendet. Diese Funktionskomponenten sind in eine als Magnetkopf be­ zeichnete Eingabe/Ausgabe-Einheit integriert.

Ein Magnetkopf bewegt sich relativ zum Aufzeichnungsmedium, um magnetische Information an irgendeinem speziellen Ort auf demselben aufzuzeichnen und um die aufgezeichnete Informa­ tion bei Bedarf abzuspielen. Nun wird zur Veranschaulichung eine Magnetplatteneinheit erörtert. Wie es in Fig. 2 darge­ stellt ist, besteht ihr Aufzeichnungskopf aus einer Auf­ zeichnungskomponente 21 zum Aufzeichnen magnetischer Infor­ mation sowie einer Abspielkomponente 22 zum Abspielen magne­ tischer Information. Die Aufzeichnungskomponente 21 besteht aus einer Spule 26 und Magnetpolen 27, 28, die die Spule 26 oben und unten einschließen und die magnetisch gekoppelt sind. Die Abspielkomponente 22 besteht aus einem den Magne­ towiderstandseffekt nutzenden Aufnehmer 23 und einem Leiter 29 zum Leiten eines konstanten Stroms zum Aufnehmer 23 und zum Erfassen einer Widerstandsänderung. Unterhalb der Ab­ spielkomponente 22 ist eine magnetische Abschirmungsschicht angeordnet, die das Eindringen unerwünschter magnetischer Flüsse verhindert. Der Pol 28 verfügt über denselben magne­ tischen Abschirmungseffekt. Je enger der sogenannte Lese­ spalt ist, d. h. der Abstand zwischen dem Magnetpol 28 und der Abschirmungsschicht 25, um so weniger unerwünschter ma­ gnetischer Fluß dringt in den Magnetowiderstandsaufnehmer 23 ein und um so bessere Auflösung ergibt sich, weswegen magne­ tische Information höherer Dichte gehandhabt werden kann. Diese Funktionskomponenten 21, 22 sind auf einer Haupt­ schicht 24 auf der Oberseite eines Magnetkopfkörpers 30 aus­ gebildet.

Das Funktionsvermögen einer magnetischen Speichervorrichtung ist durch die Geschwindigkeit des Eingabe/Ausgabe-Vorgangs und ihre Speicherkapazität bestimmt, und um das Funktions­ vermögen der magnetischen Speichervorrichtung zu verbessern, sollten kurze Zugriffszeiten und große Speicherkapazität er­ zielt werden. Wegen Raumersparnis und einfacher Benutzung besteht derzeit wachsende Nachfrage nach kompakten magneti­ schen Speichervorrichtungen. Um derartiger Nachfrage zu ge­ nügen, sollte eine magnetische Speichervorrichtung entwic­ kelt werden, die viel magnetische Information auf einer Lage eines Aufzeichnungsmediums aufzeichnen und von dort abspie­ len kann.

Um Aufzeichnung mit hoher Dichte zu erzielen, sollte die Größe magnetischer Domänen verringert werden. Allgemein ge­ sagt, kann diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß die Breite w des in Fig. 2 dargestellten Aufzeichnungspols 27 verringert wird und die Höhe der Frequenz des durch die Spu­ le 2 fließenden Aufzeichnungsstroms (Frequenz in bezug auf die Drehung des Aufzeichnungsmediums) erhöht wird. Da die Signalstärke während des Abspielens von der Größe der magne­ tischen Domänen abhängt, verringern miniaturisierte magneti­ sche Domänen die sich ergebende Signalstärke, was zu Schwie­ rigkeiten beim Abspielen von Information führt. Demgemäß sollte dafür gesorgt sein, die Aufnehmerempfindlichkeit der Abspielkomponente zu verbessern. Jedoch unterliegen bei die­ ser Vorgehensweise erzielbare Verbesserung einer Beschrän­ kung aufgrund der physikalischen Beschränkung des Magneto­ widerstandseffekts, wie er sich für einen in einem Aufnehmer verwendeten magnetischen Dünnfilm zeigt. Die Begrenzung der Aufzeichnungsdichte, wie sie nun weitverbreitet akzeptiert ist, beträgt einige wenige Gb/Zoll².

Um diese Beschränkung zu überwinden, wurde z. B. im US-Patent Nr. 5,041,932 eine integrierte Konstruktion aus einem magne­ tischen Lese-Schreib-Kopf, einer Biegeanordnung und einem Leiter vorgeschlagen, wobei der Magnetkopf und ein Aufzeich­ nungsmedium in Kontakt miteinander gebracht werden. Bei der herkömmlichen Magnetplattenvorrichtung schwebt der Magnet­ kopf aus einer Schicht aus Luft, die zwischen dem Magnetkopf und dem Aufzeichnungsmedium vorhanden ist, über dem letzte­ ren. Demgegenüber ist gemäß dem obigen US-Patent, wie durch Fig. 3 veranschaulicht, eine Magnetkopf-Funktionskomponente 43 verwendet, die in eine leichte Miniaturbiegeanordnung 45 eingebettet ist, wobei diese Magnetkopf-Funktionskomponente 43 in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium 11 über dasselbe gleitet. Da gemäß der oben genannten Offenbarung eine unma­ gnetische Schicht zwischen die Oberfläche des Aufzeichnungs­ mediums und die Magnetkopf-Funktionskomponente (Magnetpole) 43 eingefügt ist, wird magnetische Information aus dem Auf­ zeichnungsmedium wirkungsvoll an die Magnetkopf-Funktions­ komponente übertragen, wodurch sich ein starkes Abspielsig­ nal übergibt. Eine magnetische Domäne liefert selbst dann, wenn sie miniaturisiert ist, ein hohes Signal/Rauschsignal (S/R)-Verhältnis und es ergibt sich ein hervorragendes Ab­ spielsignal.

Jedoch bewirkt bei der obigen Anordnung, da die Magnetkopf- Funktionskomponente durch eine flexible Biegeanordnung ge­ halten wird, die Verformung der Biegeanordnung eine Phasen­ verzögerung oder unerwartete Schwingungen, wenn ein Dreh­ stellglied eine Positionierung des Magnetkopfs ausführt.

Diese Schwierigkeit kann durch einen Magnetkopf 2 gelindert werden, der ein vorderes Kissen anhebt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist (JP-A-6-60329). Bei dieser Anordnung schwebt das vordere Kissen durch Luftdruck und nur ein hinteres Kis­ sen mit einer Vorrichtungsfunktionskomponente 46 verbleibt in Kontakt mit einem Aufzeichnungsmedium 1. Während das vor­ dere Kissen schwebt, ist die auf das hintere Kissen wirkende Last auf die Last des Magnetkopfs verringert um die Schwebe­ kraft erniedrigt. Die Erniedrigung der auf das hintere Kis­ sen wirkenden Last ermöglicht es, die auf den gesamten Ma­ gnetkopf wirkende Last entsprechend zu erhöhen. Wenn eine größere Last für den gesamten Magnetkopf zugelassen ist, ist die Stabilität von Aufhängungselementen und dergleichen zum Haltern des Magnetkopfs erhöht. Demgemäß ist ein zuverlässi­ ger Eingabe/Ausgabe-Betrieb im Vergleich zu einem Mechanis­ mus gewährleistet, der einen Magnetkopf mittels einer Biege­ anordnung trägt.

Wie oben beschrieben, ermöglicht es die übliche Technik, ma­ gnetische Information mit hoher Dichte aufzuzeichnen und dann abzuspielen, während der Magnetkopf in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gleitet. Jedoch zeigt es sich, daß wei­ tere Versuche zum Erhöhen der Aufzeichnungsdichte zu den folgenden Schwierigkeiten führen.

Da das vordere Kissen schwebt, schwebt die Vorderseite des Magnetkopfs auf starke Weise, wenn er sich auf dem Bereich des Aufzeichnungsmediums mit hoher Umfangsgeschwindigkeit befindet, und der Abstand α zwischen den die Vorrichtung 46 bildenden Polen und der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 1 wird größer, wie in Fig. 4 dargestellt. Dies verbreitert die Verteilung des Aufzeichnungsmagnetfelds, ein sich erge­ bender Abstandsverlust verringert den elektromagnetischen Umsetzwirkungsgrad beim Abspielen und Information kann nicht mit der beabsichtigten hohen Dichte eingegeben oder ausgege­ ben werden.

Um den Magnetkopf in der in Fig. 4 dargestellten Position zu halten, sollte die Größe des vorderen Kissens groß sein. Wenn das Aufzeichnungsmedium anhält, setzt das vordere Kis­ sen des Magnetkopfs, das zuvor schwebte, auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums auf. Wenn die Fläche des vorderen Kissens groß ist, haftet es wegen eines Schmiermittels an, das zwischen den Kissen und dem Aufzeichnungsmedium vorhan­ den ist. Ein Anhaften rührt von. Kohäsionskräften, Adhäsions­ kräften und der Oberflächenspannung des zwischen die Kissen und das Aufzeichnungsmedium eingefüllten Schmiermittels her, und es ist so stark, daß ein einfaches Drehen des Aufzeich­ nungsmediums die Kissen nicht erneut vom Aufzeichnungsmedium trennen kann. Jeder Versuch, das Aufzeichnungsmedium zwangs­ weise zu verdrehen, während die Kissen an ihm anhaften, kann Schäden hervorrufen, wie ein beschädigtes Aufhängungssystem für den Magnetkopf oder einen abgeschälten magnetischen Dünnfilm, wie er das Aufzeichnungsmedium bildet.

Um ein Anhaften zu verhindern, offenbart das Dokument JP-A- 6-44718 einen Magnetkopf, der auf seiner Gleitfläche über eine Stütze mit kleiner Kontaktfläche verfügt. Nachteile dieser offenbarten Anordnung liegen darin, daß die Herstell­ schritte für die Stütze komplizierter sind als die für ge­ wöhnlichen Komponenten und daß die Stütze bei Betrieb mit geringer Schwebekraft (Kontaktgleitvorgang) in Kontakt mit dem Medium steht.

Das US-Patent Nr. 5,424,888 offenbart eine andere Anordnung, bei der ein Anhaften dadurch verhindert wird, daß das vorde­ re Kissen und das hintere Kissen eines Magnetkopfs abge­ schrägt werden. Da der Zweck dieser Anordnung derjenige ist, das Schweben des Magnetkopfs zu unterstützen, während ein Anhaften verhindert wird, tritt das abgeschrägte Kissen wäh­ rend Aufzeichnungs- und Abspielvorgängen nie in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium. Um die Anwendbarkeit dieses Magnet­ kopfs auf ein Aufzeichnungsmedium für hohe Dichte zu prüfen, wurde ein Aufzeichnungs- und Abspieltest ausgeführt, während das Kissen in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gehalten wurde. Das Testergebnis zeigte ein schlechtes Abspielsignal. Dies, da der in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium stehende Kissenbereich ausreichend groß dafür ist, daß sich eine gro­ ße Tangentialkraft (Reibungskraft) ergibt, die den Magnet­ kopf zum Schwingen bringt.

Ferner sollte, um den Magnetkopf in der in Fig. 4 darge­ stellten Position zu halten, die am vorderen Kissen wirkende Schwebekraft im Gleichgewicht mit der Steifigkeitskraft ei­ nes Kardanelements des Aufhängungssystems zum Haltern des Magnetkopfs stehen. Außer daß das Kardanelement den Magnet­ kopf in seiner Position hält, fängt es Bearbeitungstoleran­ zen und Zusammenbautoleranzen des Magnetkopfs, des Aufhän­ gungssystems und von Armteilen auf, wie sie auftreten, wenn diese Teile bearbeitet und zusammengebaut werden, so daß die Oberfläche des Kissens, auf der die Vorrichtung angebracht ist, in Kontakt mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums gebracht wird.

In einer magnetischen Speichervorrichtung, die es ermög­ licht, daß ihr Magnetkopf in Kontakt mit einem Aufzeich­ nungsmedium steht, sollte der Magnetkopf geringes Gewicht aufweisen, um Abrieb des Magnetkopfs und des Aufzeichnungs­ mediums zu verringern und um die Lebensdauer der Vorrichtung zu verlängern. Um die Kissenoberfläche im Zustand mit derart leichtem Gewicht auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufzusetzen, sollte das Aufhängungssystem über eine Kardan­ aufhängung extrem geringer Steifigkeit verfügen. Derzeit sind Aufhängungssysteme billig verfügbar, die typischerweise aus rostfreiem Stahl bestehen. Die Erfinder haben herausge­ funden, daß die beabsichtigte Steifigkeit schwierig zu er­ zielen ist, da die Verdrahtung für ein Bauteil im Kardanab­ schnitt des Aufhängungssystems angebracht werden sollte und da die Kardananordnung eine Herstellung mittels eines Me­ tallstandsprozesses erfordert, der für Massenherstellung ge­ eignet ist.

Aus den obigen Gründen kann die Kissenfläche zum Herbeifüh­ ren eines Schwebevorgangs des Magnetkopfs nicht klein ge­ macht werden, das Anhaftungsproblem kann nicht überwunden werden und demgemäß unterliegen magnetische Speichervorrich­ tungen mit schwebendem vorderem Kissen einer Begrenzung hin­ sichtlich Anstrengungen, Konstruktionen zum Aufzeichnen mit hoher Dichte zu entwickeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Magnetkopf zu schaffen, der dauernd in Kontakt mit einem Aufzeichnungsmedium stehen kann, und eine billige magneti­ sche Speichervorrichtung mit großem Speichervermögen und ho­ her Aufzeichnungsdichte zu schaffen, die einen solchen Ma­ gnetkopf verwendet.

Diese Aufgabe ist hinsichtlich des Magnetkopfs durch die Lehre von Anspruch 1 und hinsichtlich der magnetischen Spei­ chervorrichtung durch die Lehre von Anspruch 12 gelöst.

Gemäß der Erfindung sind mehrere Kissen auf der Gleitfläche des Magnetkopfs vorhanden, wobei die an der Vorderseite des Magnetkopfs liegenden Kissen zu ihren Frontenden hin abge­ schrägt sind und die vorderen Kissen höher als ein hinteres Kissen sind. Die Höhendifferenz zwischen den Kissen wird leicht dadurch erzielt, daß auf den vorderen Kissen selektiv ein Dünnfilm ausgebildet wird und auf dem Magnetkopf automa­ tisch eine doppelte Abschrägung in bezug auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ausgebildet wird. Da gemäß diesem Verfahren gleichzeitig mehrere Magnetköpfe bearbeitet werden können, ist es leicht auf Massenherstellung anwendbar. Durch Herstellen der Dünnfilmschicht aus Kohlenstoff als Hauptbe­ standteil kann Abrieb, wie er vom Gleitvorgang in bezug auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums herrührt, verlang­ samt werden.

Vorzugsweise sind drei Kissen vorhanden, nämlich zwei an der Vorderseite und ein Kissen an der Rückseite des Magnetkopfs, und eine Aufzeichnungskomponente und eine Abspielkomponente sind am hinteren Kissen angebracht.

Die Summenfläche der Kissen ist hinsichtlich ihrer Gleitflä­ che auf einen Bereich von 0,0003 bis 0,02 mm² eingestellt. Durch Versuche hat sich herausgestellt, daß der Magnetkopf über dem Aufzeichnungsmedium schwebt, wenn die Summenfläche der Kissen 0,02 mm² überschreitet, bei einer Last des Ma­ gnetkopfs von 1 g. Die zum Schweben des Magnetkopfs beitra­ gende Kissenfläche wurde auch abhängig von der Last des Magnetkopfs bestimmt; bei einer Last von 200 mg schwebte der Magnetkopf, wenn die Kissenfläche 0,012 mm² betrug. Wenn die Kissenfläche auf unter 0,0003 mm² verringert wurde, wurde kein stabiles, kontinuierliches Gleiten in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium erzielt, da die Kissen selbst bei einer Last von 10 mg durch Tangentialkräfte verformt wurden. Auf Grundlage dieser Versuchsergebnisse wird die Kissenfläche gemäß unserer Erfindung im Bereich von 0,0003 bis 0,02 mm² eingestellt.

Das Zentrum der Halterung des Magnetkopfs wurde gegenüber dem Schwerpunkt des Magnetkopfs versetzt, jedoch so, daß es auf einer Linie lag, die den Schwerpunkt des Magnetkopfs mit dem Zentrum des hinteren Kissens verbindet. Diese Anordnung verringert das auf das hintere Kissen wirkende Drehmoment, wenn sich das Aufzeichnungsmedium dreht. Im Ergebnis wird verhindert, daß das hintere Kissen schwebt.

Bei einer Vorrichtung vom Typ, der es ermöglicht, daß ein Magnetkopf im Gleitkontakt zu einem Aufzeichnungsmedium steht, sollte Abrieb zwischen dem Magnetkopf und dem Auf­ zeichnungsmedium so stark wie möglich verlangsamt werden, um die Lebensdauer der Vorrichtung zu verlängern. Zu diesem Zweck wird der Querschnitt eines Laminatfilms, der aus Koh­ lenstoff als Hauptkomponente besteht, an der Oberfläche des hinteren Kissens freigelegt. Der Laminatfilm ist parallel zur Ebene der Seitenfläche des Magnetkopfs ausgerichtet, an der ein Bauteil zum Eingeben und Ausgeben magnetischer In­ formation ausgebildet ist, und er wird vor und nach den Her­ stellschritten des Bauteils hergestellt. Wenn der Magnetkopf gleitet, steht Material auf Kohlenstoffbasis, das hervorra­ gende Abriebfestigkeit zeigt, in Kontakt mit dem Aufzeich­ nungsmedium. So wird der Abrieb der Kissen wesentlich ver­ langsamt.

Es ist bekannt, daß der Abrieb auch von der Belastung ab­ hängt, und bei der Erfindung wird der Abrieb ferner dadurch gesteuert, daß die Belastung des Magnetkopfs optimiert wird. Genauer gesagt, wird die Last des Magnetkopfs im Bereich von 10 mg bis 1 mg eingestellt.

Fig. 5a zeigt die experimentell bestimmte Beziehung zwischen der Last des Magnetkopfs und der sich ergebenden Reibungs­ kraft (Tangentialkraft: Widerstandskraft, wie sie auftritt, wenn der Magnetkopf auf dem Schmiermittel gleitet) bei einem Gleitvorgang. Hinsichtlich der abgeschrägten Kissen in Fig. 5 verfügt der Magnetkopf über eine Kissenkonstruktion, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, bei der die Summenfläche der Kissen 0,02 mm² (die Fläche eines vorderen Kissens beträgt 0,0025 mm²) beträgt und das hintere Kissen mit einem 3 µm dicken Kohlenstoffilm beschichtet ist. Bei den ebenen Kissen in Fig. 5 stimmt der Magnetkopf mit dem Magnetkopf mit den abgeschrägten Kissen bei der Kissenkonstruktion überein, ist jedoch dahingehend abweichend, daß die vorderen Kissen in derselben Ebene wie die hinteren Kissen liegen.

Wie es aus Fig. 5a erkennbar ist, hängt die beim Gleiten auftretende Reibungskraft von der Last des Magnetkopfs ab und über einer Last von 1 g ändert sich die Änderungsrate der Reibungskraft. Es wird vermutet, daß dieser Effekt mit der Widerstandseigenschaft einer Schmiermittelschicht in Be­ ziehung steht. Auch hängt, wie es aus Fig. 5a erkennbar ist, die Reibungskraft von der Form der Kissen ab, und die abge­ schrägten Kissen gemäß der Erfindung ergeben eine niedrigere Reibungskraft als die ebenen Kissen gemäß der üblichen Tech­ nik. Um den Magnetkopf stabil abzustützen, ist eine kleinere Reibungskraft besser. Es zeigt sich so, daß die abgeschräg­ ten Kissen wirkungsvoll sind.

Der Reibungskoeffizient wird dadurch bestimmt, daß eine Rei­ bungskraft durch eine Last geteilt wird. Fig. 5b zeigt die Beziehung zwischen der Last und dem Reibungskoeffizient, wie aus Fig. 5a hergeleitet. Der Reibungskoeffizient bewirkt Ab­ rieb, und je kleiner dieser Reibungskoeffizient ist, desto höher ist die Lebensdauer der Vorrichtung. Wie es aus Fig. b erkennbar ist, ist eine Last des Magnetkopfs im Bereich von 10 mg bis 1 g bevorzugt, da dies den Reibungskoeffizient klein hält. Im Lastbereich unter 10 mg überwiegt die Rei­ bungskraft die Last, was die Position des Magnetkopfs insta­ bil macht. Es wird vermutet, daß vom Schmiermittel herrüh­ render Widerstand bei der Reibungskraft vorherrschend wird.

Das Aufzeichnungsmedium besteht zumindest aus einer Auf­ zeichnungsschicht für magnetische Information, einer auf die Aufzeichnungsschicht auflaminierten Schicht aus einem Koh­ lenstoffilm oder einem Kohlenstoff-Siliziumcarbid-Mischfilm als Hauptbestandteil, einer anhaftenden Schmiermittel­ schicht, die mit dem Material der Schutzschicht reagiert und mit dieser Schicht verbunden wird, und einer freien Schmier­ mittelschicht mit Fließvermögen, die auf der anhaftenden Schmiermittelschicht angeordnet ist. Als Material für den Träger des Aufzeichnungsmediums können bekannte Materialien wie Al, Si, Glas, Kohlenstoff und Polymere verwendet werden.

Beim erfindungsgemäßen Magnetkopf werden alle Kissen in Gleitkontakt auf einem Aufzeichnungsmedium gehalten, ohne daß sie über diesem schweben, und zwar durch das Anbringen doppelter Abschrägungen an den Kissen, durch Minimieren der Summenfläche der Kissen, durch geeignetes Einstellen des Ab­ stützungszentrums und durch Optimieren der Last des Magnet­ kopfs, unter Zuhilfenahme der Kardananordnung des Aufhän­ gungssystems zum Haltern des Magnetkopfs.

Da gemäß der Erfindung kein Erfordernis für ein Schweben der vorderen Kissen besteht, da anders gesagt an den vorderen Kissen keine Schwebekraft erzeugt werden muß, kann die Flä­ che der vorderen Kissen innerhalb solcher Grenzen verringert werden, in denen kein Anhaften auftritt. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, sind die doppelt abgeschrägten vorderen Kissen 52 höher als das hintere Kissen 54, weswegen der Ma­ gnetkopf an seiner Vorderseite angehoben ist, was dazu bei­ trägt, daß er relativ zum Aufzeichnungsmedium verdreht wird. Da die Substratoberfläche des Magnetkopfs und die Oberflä­ chen der Kissen parallel zueinander verlaufen, sind die Oberflächen der Kissen 52, 54 relativ zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 1 dadurch geneigt, daß die Höhen der vorderen Kissen und des hinteren Kissens verschieden sind. Die vorderen Kissen sind doppelt abgeschrägt, wobei sie zwei verschieden abgeschrägte Flächen aufweisen. Diese Anordnung ermöglicht es, daß der Magnetkopf im wesentlichen linienför­ migen Kontakt zur Oberfläche des Aufzeichnungsmediums statt Flächenkontakt aufweist, und zwar selbst dann, wenn Schmier­ mittel auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums vorhanden ist. Wenn sich das Aufzeichnungsmedium 1 im in Fig. 6 darge­ stellten Zustand dreht, wird eine auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums vorhandene Schmiermittelschicht 63 wir­ kungsvoll zur Gleitfläche des Magnetkopfs hochgekratzt und es wird verhindert, daß sie an den Vorderkanten der Kissen 54, 52 verklumpt.

Eine Technik zum Beschichten der Vorderseite mit einem dün­ nen Film und zum Abschrägen mehrerer Kissen ist im oben an­ gegebenen US-Patent Nr. 5,424,888 offenbart.

Der vorliegenden Erfindung und der obigen Offenbarung ist ein Teil des Prozesses zum Beschichten eines vorderen Kis­ sens mit einem Dünnfilm gemeinsam.

Da die obige Offenbarung in Beziehung mit einem Schwebekopf steht, bei dem der Schwebeabstand nicht von der Umfangsge­ schwindigkeit des Aufzeichnungsmediums abhängt, ist die of­ fenbarte Technik als solche nicht auf den in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gleitenden Magnetkopf anwendbar, der Ge­ genstand der Erfindung ist.

Nachfolgend werden Schwierigkeiten, wie sie im obigen Zusam­ menhang auftreten, wie folgt erörtert.

Es ist wohlbekannt, daß dann, wenn eine Magnetplattenvor­ richtung hergestellt wird, Fehlerfaktoren wie Zusammenbauto­ leranzen bewirken, daß die Vorrichtung mit Unterschieden ge­ genüber den ursprünglichen Konstruktionswerten zusammenge­ baut wird.

Damit eine Magnetplattenvorrichtung arbeitet, sollte der Ma­ gnetkopf mit einer vorgegebenen Last auf das Aufzeichnungs­ medium gedrückt werden, wobei diese Last natürlicherweise einem während des Zusammenbaus eingeführten Fehler unter­ liegt.

Daß der Schwebeabstand nicht von der Umfangsgeschwindigkeit abhängt, bedeutet, daß die Schwebekraft selbst dann konstant ist, wenn sich die Umfangsgeschwindigkeit ändert. Dies legt es nahe, daß dann, wenn sich die Last des Magnetkopfs auf­ grund von Toleranzen und dergleichen ändert, sich auch der Schwebeabstand ändert.

Um einen Magnetkopf dieser Art kontinuierlich in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium zu halten, sollte eine Kraft (Last) die größer als die Schwebekraft ist, auf den Magnetkopf in Richtung auf das Aufzeichnungsmedium hin ausgeübt werden.

Die Schwierigkeit besteht darin, daß eine von Bearbeitungs- und Zusammenbautoleranzen herrührende Laständerung nicht kompensiert wird, da die Schwebekraft konstant ist.

Wenn die Last, mit der gegen das Aufzeichnungsmedium ge­ drückt wird, nicht kompensiert wird, wird das Schmiermittel von der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums abgeschält, was Fehler wie Kopfaufprall und schnellen Abrieb hervorruft und möglicherweise zu verkürzter Lebensdauer der Vorrichtung führt.

Um derartige Fehlschläge zu verhindern, sollte die Last so eingestellt werden, daß sie geringfügig größer (in der Grö­ ßenordnung einiger weniger mg) ist als die konstante Schwe­ bekraft.

Es ist offensichtlich, daß eine derartige Einstellung beim bekannten Zusammenbauverfahren praktisch unmöglich ist, und es existiert keine bekannte Technik, um diese Einstellung zu meistern.

Beim herkömmlichen Schwebekopf ändert sich die Position des Kopfs, wenn die Last nach dem Zusammenbau größer als der Konstruktionswert ist. Die Positionsänderung wirkt in der Richtung, in der die Schwebekraft zunimmt, um dadurch ein Gleichgewicht mit der Last zu erzielen.

Gemäß der Erfindung ermöglichen es doppelte Abschrägungen, die an den vorderen Kissen vorhanden sind, daß das Schmier­ mittel wirkungsvoll hochgekratzt wird. Wenn sich die Last ändert, ändert sich die Gegenkraft vom Schmiermittel, wo­ durch die Änderung der Last kompensiert werden kann.

Die oben angegebene Offenbarung stellt fest, daß der Ab­ schrägungswinkel der vorderen Kissen klein einzustellen ist, um die Schwebekraft unabhängig von der Umfangsgeschwindig­ keit konstant zu halten.

Wenn eine einzelne Abschrägung vorhanden ist und ihr Winkel klein ist, ergibt sich keine hohe Wirkung hinsichtlich eines Abkratzens des Schmiermittels. Die Menge des hochgekratzten Schmiermittels bleibt klein und kann demgemäß keine Schwan­ kungen der Last kompensieren.

Es hat sich auch gezeigt, daß eine einzelne Abschrägung un­ ter kleinem Winkel nur die Reibungskraft (Tangentialkraft) bei einem Kontaktgleitvorgang erhöht.

Fig. 22 zeigt qualitative Meßergebnisse für eine derartige Kraft, nämlich für die Kraft, wie sie dazu erforderlich ist, einen Kontaktgleitvorgang zu starten, wobei die Dicke des Schmiermittels als Parameter verwendet ist.

Wie es in den Figuren dargestellt ist, werden Testergebnisse miteinander verglichen, wie sie vom Magnetkopf gemäß der oben angegebenen Offenbarung und vom erfindungsgemäßen Ma­ gnetkopf erhalten wurden, wobei beide Magnetköpfe bei Kon­ taktgleitvorgängen verwendet wurden.

Wie es aus Fig. 22 erkennbar ist, ergibt das erfindungsgemä­ ße Aufzeichnungsmedium eine kleinere Anfangsreibungskraft (Anhaftkraft) über den gesamten Bereich der gemessenen Schmiermitteldicken.

Eine Zunahme der Reibungskraft ist vom Gesichtspunkt einer zuverlässigen Positionierung des Magnetkopfs aus gesehen un­ erwünscht und führt zu Schwierigkeiten, wenn es um das Er­ zielen eines Kontaktgleitvorgangs geht.

Die Technik gemäß der oben angegebenen Offenbarung führt zu solchen Merkmalen bei geringer Geschwindigkeit, daß es zu Abhebe- und Absenkvorgängen kommt, und sie ist streng nur für die Verwendung als Schwebekopf vorgesehen.

Aus diesem Grund beschreibt die oben angegebene Offenbarung nicht näher eine Technik zum Erzielen von Kontaktgleitvor­ gängen.

Gemäß der Erfindung verfügen die vorderen Kissen über dop­ pelte Abschrägungen, was die Kissenfläche minimiert, wie sie in Kontakt mit dem Schmiermittel steht, und dies verringert die anfängliche Reibungskraft.

Die obige Anordnung ermöglicht es auch, das Schmiermittel auf hochwirksame Weise abzukratzen, und die sich ergebende Gegenkraft ermöglicht es, den Magnetkopf in Gleitkontakt mit dem Aufzeichnungsmedium zu halten, wobei Lastschwankungen aufgefangen werden.

Da die vorderen Kissen nicht schweben, bleibt die Position Schrägstellung) des Magnetkopfs unabhängig von der Umfangs­ geschwindigkeit des Aufzeichnungsmediums. Daher bleibt der Abstand α zwischen den Magnetpolen, die das Element 46 in Fig. 4 bilden, und der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums 1 konstant und das Aufzeichnungsmagnetfeld wird mit einer scharfen Verteilung aufrechterhalten, so daß Information mit hoher Dichte eingegeben und ausgegeben werden kann.

Überlegungen hinsichtlich des mit der Schwebekraft in Be­ ziehung stehenden Moments sind bei der Konstruktion des den Magnetkopf tragenden Aufhängungssystems überflüssig. Das Aufhängungssystem ist dann voll verwendbar, wenn es die Funktion hat, daß es die Bearbeitungs- und Zusammenbautole­ ranzen von Komponenten auf fängt (d. h., wenn es die Funktion hat, daß es die Oberfläche des Kissens, an dem das Bauteil angebracht ist, auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums aufsetzt). Das Aufhängungssystem ist hinsichtlich seiner Konstruktion mit größerer Toleranz versehen und kann demge­ mäß mit geringeren Kosten hergestellt werden.

Da es nicht erforderlich ist, die Schwebekraft aufzuheben, ist die Stabilität des Aufhängungssystems verringerbar und die Last des Magnetkopfs kann abgesenkt werden. Genauer ge­ sagt, wird die Last des Magnetkopfs auf 1 g oder weniger eingestellt. Im Ergebnis ist der Abrieb des Aufzeichnungsme­ diums verringert und die Lebensdauer der Vorrichtung ist verlängert. Durch Einstellen der Last des Magnetkopfs im Be­ reich von 10 mg bis 1 g ist sein Abrieb auf einen vernach­ lässigbar kleinen Wert minimiert. Obwohl die Vorrichtung von einem Typ ist, bei dem der Magnetkopf dauernd in einem Kon­ taktgleitvorgang auf dem Aufzeichnungsmedium läuft, ist ihre Lebensdauer auf den Wert einer Vorrichtung unter Verwendung einer herkömmlichen Magnetplatte verlängert, die einen Ma­ gnetkopf verwendet, der über der Oberfläche des Aufzeich­ nungsmediums schwebt.

Da es nicht erforderlich ist, bei der Erfindung den Magnet­ kopf über dem Aufzeichnungsmedium schweben zu lassen, können als Material für den Träger des Aufzeichnungsmediums Al, Glas und Si und sogar Kohlenstoff und Polymere (Kunststoff) verwendet werden, die die Tendenz haben, unter leichter Wel­ ligkeit zu leiden. Wenn das Aufzeichnungsmedium zumindest aus einer auf dem Träger ausgebildeten Aufzeichnungsschicht für magnetische Information, einer auf die Aufzeichnungs­ schicht auflaminierten Schutzschicht aus einem Kohlenstoff­ film oder einem Kohlenstoff-Silizium-Mischfilm als Hauptbe­ standteil, einer anhaftenden Schmiermittelschicht, die mit dem Material der Schutzschicht reagiert und sich mit dieser verbindet, und einer freien Schmiermittelschicht hergestellt wird, die auf der Oberseite der anhaftenden Schmiermittel­ schicht ausgebildet ist, bewegt sich die freie Schmiermit­ telschicht entlang den Kissen, wenn sich der Magnetkopf be­ wegt, wodurch die Kissen auf der anhaftenden Schmiermittel­ schicht gleiten. In diesem Fall füllt selbst dann, wenn der Kontakt zu den Kissen die anhaftende Schmiermittelschicht zerstört, die Schmiermittelschicht mit Fließfähigkeit die Unterbrechungen in der anhaftenden Schmiermittelschicht nacheinander, wodurch die Lebensdauer der Vorrichtung ver­ längerbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1a, 1b und 1c sind schematische Ansichten von Gleitflä­ chen sowie Querschnitte eines Magnetkopfs.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfs für gesonderte Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge.

Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht eines herkömmlichen Ma­ gnetkopfs mit einem Bauteil in einer Biegeanordnung.

Fig. 4 ist eine erläutende Ansicht eines herkömmlichen Ma­ gnetkopfs, bei dem die Vorderseite schwebt.

Fig. 5a ist ein Kurvenbild, das die Beziehung zwischen der Last eines Magnetkopfs und einer Tangentialkraft zeigt; und

Fig. 5b ist ein Kurvenbild, das die Beziehung zwischen der Last des Magnetkopfs und dem Reibungskoeffizient zeigt.

Fig. 6 ist eine Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Magnetkopfs, wobei die Position desselben dargestellt ist.

Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufhängungssy­ stems.

Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht der auf den Magnetkopf wirkenden Reibungskraft.

Fig. 9a und 9b sind erläuternde Ansichten eines anderen Bei­ spiels des Aufhängungssystems.

Fig. 10a und 10b sind erläuternde Ansichten einer magneti­ schen Speichervorrichtung.

Fig. 11a und 11b sind schematische Ansichten einer magneti­ schen Speichervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht eines neuartigen Magnetkopfs gemäß der Erfindung.

Fig. 13a und 13b sind erläuternde Ansichten des Aufbaus von Magnetpolen, die einen Gierwinkel begrenzt.

Fig. 14a, 14b und 14c sind Diagramme, die die Beziehung zwi­ schen dem Gierwinkel jedes Satzes von Kissen und einem zuge­ hörigen Ausgangssignal zeigen.

Fig. 15 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einer Kissenfläche und dem zugehörigen Ausgangssignal zeigt.

Fig. 16 ist eine erläuternde Ansicht rechteckiger Kissen zur Erläuterung von bei diesen bestehenden Schwierigkeiten.

Fig. 17a, 17b und 17c sind Ansichten, die den Aufbau neuar­ tiger, bei der Erfindung verwendeter Kissen zeigen.

Fig. 18 ist eine Schnittansicht durch einen herkömmlichen Magnetkopf mit einem vertikal ausgerichteten Magnetowider­ standsaufnehmer.

Fig. 19 ist eine Schnittansicht durch eine neuartige, bei der Erfindung verwendete Kopfstruktur.

Fig. 20 ist eine Schnittansicht durch einen Magnetowider­ standsaufnehmer vom Typ mit aufgeschleudertem, filmbildenden Material.

Fig. 21a, 21b und 21c sind Ansichten, die den Aufbau neuar­ tiger Arme zum Halten der Gleitfläche eines Magnetkopfs zei­ gen.

Fig. 22 ist ein Kurvenbild, das die Beziehung zwischen der Haftungskraft und der Schmiermitteldicke gemäß der Erfindung zeigt.

Fig. 23 ist eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemä­ ßen Magnetkopf entlang dessen Kontaktgleitkissen.

Fig. 24a, 24b und 24c sind Schnittansichten durch einen her­ kömmlichen Magnetkopf entlang dessen Kontaktgleitkissen.

Fig. 25a, 25b, 25c und 25d sind schematische Ansichten, die den Herstellprozeß eines Kontaktgleitkissens mit zwei oder noch mehr Abschrägungen veranschaulichen.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun Ausführungs­ beispiele der Erfindung beschrieben.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Magnetkopfs, wie er in einer erfindungsgemäßen magnetischen Speichervorrichtung verwendet wird. Fig. 1a ist eine Unteransicht des Magnetkopfs zusammen mit einer Schnittansicht entlang einer Linie A-A′. Fig. 1b ist eine vergrößerte Schnittansicht durch die Kissen. Fig. 1c zeigt ein Beispiel für den Aufbau eines hinteren Kissens.

Der Magnetkopf 2 besteht aus einem Substrat aus hartem AlTi- Carbid oder dergleichen. Wie es in Fig. 1a dargestellt ist, verfügt die Gleitfläche des Magnetkopfs 2 an ihrer Einlaß­ seite, d. h. an ihrer Vorderseite, über Kissen 51, 52, und an ihrer Auslaßseite, d. h. an ihrer Rückseite, verfügt sie über ein Kissen 54. Am hinteren Kissen 54 ist eine Funktionskom­ ponente zum Ausführen von Aufzeichnungs- und Abspielvorgän­ gen mit dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau angebracht.

Um den Abrieb des Kissens 54 zu verlangsamen, ist der Quer­ schnitt einer Kohlenstoffschicht am Kissen 54, auf der die Funktionskomponente angebracht ist, zur Oberfläche des Kis­ sens 54 hin freigelegt. Zu diesem Zweck wird beim Herstell­ prozeß für den Aufbau des in Fig. 2 dargestellten Bauteils eine Kohlenstoffschicht mit einer Dicke von ungefähr 1 µm unter einer Primärschicht 24 abgeschieden. Genauer gesagt, wird, wie es schematisch in Fig. 6 dargestellt ist, die Oberfläche des hinteren Kissens 54, auf der sich die Kompo­ nente 46 zum Eingeben und Ausgeben magnetischer Information befindet, durch den Querschnitt einer Laminatschicht 62 ge­ bildet, die Kohlenstoff als Hauptkomponente enthält.

Das so aufgebaute Bauteil wird poliert, um für eine Gleit­ fläche zu sorgen, an der die Kohlenstoffschicht freiliegt. Da die Kohlenstoffschicht mechanisch stabil ist und hervor­ ragende Abriebbeständigkeit zeigt, ist auch das Kissen 54 mit daran angebrachtem Bauteil gegen Abrieb beständig. Ein ähnlicher Effekt ist auch dann zu erwarten, wenn die Primär­ schicht 24 selbst aus einer Kohlenstoffschicht besteht oder wenn eine Kohlenstoffschicht zusätzlich auf einer Isolier­ schicht ausgebildet ist, die auf die Oberseite eines oberen Magnetpols 27 aufgetragen ist.

Zum Bearbeiten der Kissen wurde Ionenbeschußätzen oder eine andere Bearbeitungstechnik verwendet, wobei die Ätztiefe un­ gefähr 20 µm betrug. Die vorderen Kissen 51, 52 wurden an ihrer Vorderkante mit einem Winkel von 0,1° bis 1° abge­ schrägt, und der ebene Abschnitt jedes vorderen Kissens pa­ rallel zum Substrat hatte eine Größe von 50 µm auf 50 µm. Die Summenfläche beider Kissen beträgt 5,0 × 10^-9 m². Die Erfindung erfordert es nicht, daß die vorderen Kissen gerad­ linig abgeschrägt sind. Alternativ kann eine Abschrägung durch Polieren der Kissen hergestellt werden. Es hat sich herausgestellt, daß eine an den vorderen Kissen während ei­ nes Bearbeitungsvorgangs hergestellte Abschrägung ebenfalls funktioniert. Die durch die Kissen 51, 52 erzeugte Schwebe­ kraft ist so klein, daß sie vernachlässigbar ist. Wie es in Fig. 1a dargestellt ist, ist das hintere Kissen 54 ein sym­ metrisches, langgestrecktes Fünfeck mit einer Grundseite von 150 µm und einer Höhe von 300 µm, und es verläuft zur Vor­ derseite hin spitz. Die vorderen Kissen 51, 52 sind vom hin­ teren Kissen 54 um 1,8 mm beabstandet. Es hat sich herausge­ stellt, daß anstelle des dargestellten Fünfecks ein Kissen 54 auf entsprechende Weise funktioniert, das ein gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Fünfeck verformtes Fünfeck ist, das rechteckig, umgekehrt trapezförmig oder kreisförmig ist.

Das mit dem Bauteil versehene hintere Kissen 54 wurde ganz mit einem Harz mit Löslichkeit in einem Lösungsmittel be­ deckt, nachdem die drei Kissen 51, 52 und 54 hergestellt wa­ ren. Danach wurde die Gleitfläche des Magnetkopfs unter Ver­ wendung von Sputter- oder CVD(chemische Dampfniederschla­ gung)-Techniken mit einer Kohlenstoffschicht überzogen. Die Dicke der Kohlenstoffschicht wurde aus dem Neigungswinkel des Magnetkopfs und dem Abstand zwischen den Kissen 51, 52 und dem Kissen 54 berechnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel war der Neigungswinkel 1 mrad und die Dicke der Kohlenstoff­ schicht betrug ungefähr 1,0 µm. Nachdem der Magnetkopf mit der Kohlenstoffschicht beschichtet war, wurde ein vorbe­ stimmtes Lösungsmittel dazu verwendet, den Harzüberzug des Kissens 54 zu entfernen. In diesem Fall wurde mit dem Harz auch die Kohlenstoffschicht entfernt und im Ergebnis ver­ blieb die Kohlenstoffschicht 61 nur auf den Kissen 51, 52. Dieser Prozeß sorgte dafür, daß die Kissen 51, 52 um 1,0 µm höher als das Kissen 54 waren.

Ein ähnlicher Effekt kann dann erzielt werden, wenn eine harte Schicht aus Siliziumoxid oder Siliziumnitrid anstelle der Kohlenstoffschicht verwendet wird.

Nach dem obigen Prozeß wurde der Magnetkopf ganz mit einer 10 nm dicken Kohlenstoffschicht als Schutzschicht überzogen, auf dieselbe Weise wie ein bekannter Magnetkopf.

Da die vorderen Kissen 51, 52 mit der Kohlenstoffschicht 61 überzogen waren, war der Magnetkopf, wenn er in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gebracht wurde, geneigt, was zu dop­ pelten Schrägen in bezug auf das Aufzeichnungsmedium führte.

Diese Schrägstellung verhindert, daß das Schmiermittel an der Vorderkante der Kissen verklumpt, wenn sich das Auf­ zeichnungsmedium bewegt (dreht) und sie ermöglicht konti­ nuierlichen Kontaktgleitvorgang auf zuverlässige Weise.

Der Magnetkopf 2 wurde an seiner Hinterseite durch ein Auf­ hängungssystem 7 gehaltert, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Dieses Aufhängungssystem 7 wurde dadurch hergestellt, daß aus einem Blech von ungefähr 25 µm Dicke aus rostfreiem Stahl ein Teil ausgestanzt wurde, das überkreuzende Arme 43, 45 als Kardanabschnitt aufwies. Der Magnetkopf wurde durch diese sich überkreuzenden Arme 43, 45 gehaltert. Das Zentrum der Halterung (Lastzentrum) des Magnetkopfs 2 lag am Schnittpunkt der Mittellinien 49, 50 der Arme 43, 45. Der Schwerpunkt des Magnetkopfs 2 lag am Schnittpunkt zwischen einer gestrichelten Linie 47 und einer strichpunktierten Li­ nie 50. Das heißt, daß das Lastzentrum des Magnetkopfs 2 gegen den Schwerpunkt des Magnetkopfs auf derjenigen Linie ver­ setzt war, die den Schwerpunkt des Magnetkopfs mit dem Zen­ trum des hinteren Kissens verbindet. Diese Anordnung trägt dazu bei, das Drehmoment zu verringern, wie es auf das hin­ tere Kissen 54 einwirkt, und sie verhindert, daß das hintere Kissen 54 schwebt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird nun die Beziehung zwischen dem Schwerpunkt des Magnetkopfs und seinem Lastzentrum erör­ tert. Der erfindungsgemäße Magnetkopf 2 wird im Aufhängungs­ zentrum 42 abgestützt und die Kissen 52, 54 stehen über das Schmiermittel 63 mit dem Aufzeichnungsmedium 1 in Kontakt.

Die auf die Kissen 52, 54 wirkende Reibungskraft bewirkt ein Drehmoment um das als Drehpunkt wirkende Aufhängungszentrum 42. Dieses Drehmoment bewirkt, daß das vordere Kissen 52 ab­ gesenkt wird und das hintere Kissen 54 mit dem daran befind­ lichen Funktionsbauteil vom Aufzeichnungsmedium abgehoben wird. Wenn das Bauteil vom Aufzeichnungsmedium 1 beabstandet ist, ist der elektromagnetische Umsetzvorgang nachteilig be­ einflußt und Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge mit hoher Dichte sind nicht mehr möglich. Wie bereits beschrieben, liegt bei diesem Ausführungsbeispiel das Aufhängungszentrum 47 des Magnetkopfs 2 auf der Linie, die den Schwerpunkt des Magnetkopfs mit dem Zentrum des hinteren Kissens verbindet, wobei das Aufhängungszentrum des Magnetkopfs 2 nahe am hin­ teren Kissen 54 mit dem Bauteil liegt, wodurch das auf das hintere Kissen 54 wirkende Drehmoment selbst dann verringert ist, wenn eine konstante Reibungskraft einwirkt. So wird das Schweben des hinteren Kissens 54 verhindert.

Fig. 9 zeigt ein anderes Beispiel für das Aufhängungssystem. Fig. 9a ist eine perspektivische Ansicht, die die Verbindung zwischen dem Magnetkopf und dem Aufhängungssystem zeigt. Fig. 9b ist die Unteransicht desselben.

Das Aufhängungssystem 7 verfügt an seinem Ende über zwei ge­ gabelte Blattfedern 71, 72, die zusammen den Magnetkopf 2 in bezug auf die Kissen 51, 52 und 54 halten. Das heißt, daß die Last vom Aufhängungssystem 7 auf das Aufhängungszentrum aus­ geübt wird, das gegenüber dem Schwerpunkt des Magnetkopfs versetzt ist, jedoch auf der Linie liegt, die den Schwer­ punkt des Magnetkopfs mit dem Zentrum des hinteren Kissens 54 verbindet, und zwar innerhalb eines imaginären Dreiecks, dessen drei Eckpunkte auf den drei Kissen liegen. Dadurch, daß eine vorgegebene Last einwirken kann, wird ein Schweben des Kissen 54 verhindert, und alle drei Kissen sind gleich­ zeitig in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gebracht. Da die zwei Blattfedern 71, 72 unabhängig voneinander ausge­ lenkt werden können, wirken sie als Kardanstruktur. Es kann ein Aufhängungssystem anderer Form verwendet werden, solange es die Last an einer Position entfernt vom Schwerpunkt des Magnetkopfs und nahe am hinteren Kissen 54 ausübt und die Funktion einer Kardananordnung bietet.

Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht, die eine magnetische Speichervorrichtung zeigt. Fig. 10a ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung und Fig. 10b ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A′ in Fig. 10a. Das Aufzeichnungsmedium 1 wird durch einen Motor 6 gedreht. Der Magnetkopf 6 mit den drei Kissen auf seiner Gleitfläche wird durch das Kardanelement gehalten, das am Endabschnitt des Aufhängungssystems 7 ange­ bracht ist. Das Aufhängungssystem ist an einem Arm 4 befe­ stigt, der durch ein Drehstellglied 3 verdreht wird, das den Magnetkopf 2 an eine gewünschte Position auf dem Aufzeich­ nungsmedium 1 verstellt. Das Aufzeichnungsmedium 1 verwende­ te Al als Material für den Träger. Als Trägermaterial sind auch Glas, Si und ferner Kohlenstoff, Kunststoff und der­ gleichen verwendbar. Der Träger wurde mit einer vorbestimm­ ten Aufzeichnungsschicht und dann mit einer Kohlenstoff­ schicht als Schutzschicht beschichtet. Dann wurde ein Schmiermittel auf Fomblin-Basis dadurch mit der Schutz­ schicht verbunden, daß das Schmiermittel für eine Dauer von 30 Minuten bei 120 bis 150°C getempert wurde, und ferner wurde ein weiteres, anderes Schmiermittel von kleinem Mole­ kulargewicht, jedoch vom selben Typ, oder ein Schmiermittel ohne bindende Reaktionsgruppe aufgetragen. Im Ergebnis wurde doppelte Schmiermittelschichten hergestellt. Eine Silizium oder Bor enthaltende Kohlenstoffschicht, die als Schutz­ schicht für das Aufzeichnungsmedium verwendet wurde, verdop­ pelte die Bindungskraft. Diese Elemente sind in einem Gehäu­ se 14 untergebracht.

Mit der Vorrichtung waren ungefähr 10 GB Speicherkapazität pro Aufzeichnungsmedium erzielbar. Durch Aufstapeln einer Anzahl von Aufzeichnungsmedium wurde eine magnetische Spei­ chervorrichtung mit einer Speicherkapazität von einigen we­ nigen Terabytes bis zu einigen wenigen Petabytes herge­ stellt.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung wurde mit Erfolg als Ma­ gnetplattenvorrichtung eines Typs verwendet, der die Aus­ tauschbarkeit eines Aufzeichnungsmediums ermöglicht. Bei ei­ ner Plattenvorrichtung für austauschbare Aufzeichnungsmedien sind die Kosten des Aufzeichnungsmediums wesentlich, weswe­ gen ein billiges Material für das Aufzeichnungsmedium, wie Glas oder Kunststoff, verwendet werden sollte. Gemäß unserer Erfindung ist ein leichtes Ausmaß von Welligkeit auf dem Aufzeichnungsmedium hinnehmbar, da der Magnetkopf nicht schwebt. Demgemäß arbeitet ein billiger Träger mit Erfolg.

Da Abrieb, der die Lebensdauer der Vorrichtung hauptsächlich bestimmt, stark von der Last des Magnetkopfs abhängt, sollte der Magnetkopf mit geringer Last auf das Aufzeichnungsmedium gedrückt werden. Bei dieser Vorrichtung wurde die Last im Bereich von 10 mg bis 1 g eingestellt. Wenn die Last in die­ sem Bereich gehalten wurde, wurde kontinuierlich zuverlässi­ ger Gleitkontakt erzielt, ohne daß der gesamte Magnetkopf auf 1,5 mg oder weniger gehalten werden mußte, wie es bei einer Vorrichtung gemäß dem Dokument JP-A-5-114116 erforder­ lich ist.

Ausführungsbeispiel 2

Wie oben beschrieben, ermöglicht die Erfindung das Aufzeich­ nen und Abspielen von Information mit hoher Dichte mittels eines Magnetkopfs, der kontinuierlich in Gleitkontakt mit einem Aufzeichnungsmedium gehalten wird. Gemäß der Erfindung unterliegt der Magnetkopf nur einer kleinen Schwebekraft, weswegen hinsichtlich der Umfangsgeschwindigkeit größere To­ leranzen möglich sind. Dies ermöglicht es, daß sich der Ma­ gnetkopf über einen großen Bereich eines Aufzeichnungsme­ diums bewegt. Das heißt, daß sich der Magnetkopf innerhalb eines großen Gierwinkels (Winkel zwischen der tangentialen Rich­ tung (Richtung des Gleitkontakts) auf dem Aufzeichnungsme­ dium und der Seite der Pole zum Eingeben und Ausgeben magne­ tischer Information) bewegen kann.

Wenn ein Magnetkopf vom Typ verwendet wird, bei dem die Auf­ zeichnungskomponente geometrisch von der Aufnehmerkomponente getrennt ist, wie in Fig. 2 dargestellt, verringert ein gro­ ßer Gierwinkel die Überlappungsweite zwischen der Aufzeich­ nungsinformationszeile und der Aufnehmerkomponente. Unter Bezugnahme auf Fig. 13a wird dies detaillierter ausgeführt.

Fig. 13a ist eine erläuternde Ansicht für die Eingabe/Ausga­ be-Funktionskomponente, gesehen von der Gleitfläche des Ma­ gnetkopfs her. Bei einer Magnetplattenvorrichtung mit einer Speicherkapazität von 10 Gb/Zoll² betrug die Breite eines Schreibpols 27 ungefähr 0,8 µm und die Breite des Magneto­ widerstands-Leseaufnehmers 23 betrug ungefähr 0,5 µm. Die magnetischen Dünnfilme wurden über eine Abschirmungsschicht und eine Isolierschicht aufgebracht. So betrug der Abstand zwischen dem Schreibpol 27 und der magnetischen Leseschicht 23 bei der üblichen Technik ungefähr 3,0 µm. Berechnungen zeigen, daß bei dieser Positionsbeziehung der Gierwinkel in­ nerhalb von ungefähr ±15° (oder in einem Bereich von 30°) liegen sollte, um dafür zu sorgen, daß ungefähr 50% des Ma­ gnetowiderstands-Leseaufnehmers 23 mit der geschriebenen In­ formationszeile überlappen (wie in Fig. 13a dargestellt). Diese Beschränkung erforderte es, daß der zugelassene Winkel für die Drehung des Drehstellglieds innerhalb von ±15° lag.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Magnetowiderstands- Leseaufnehmer 23 zwischen zwei einander zugewandte Schreib­ pole 27, 28 eingefügt, wie es in Fig. 13b dargestellt ist. Bei dieser Anordnung wird ein Magnetisierungsübergangsbe­ reich, der durch Schreiben auf dem Aufzeichnungsmedium er­ zeugt wurde, in Überlappung mit dem magnetischen Lesedünn­ film gehalten. Diese Anordnung ermöglicht es, ein Magnetfeld vom Magnetisierungsübergangsbereich wirkungsvoll in den ma­ gnetischen Dünnfilm einzukoppeln, unabhängig davon, wo der Magnetkopf auf dem Aufzeichnungsmedium positioniert ist. Im Ergebnis werden selbst bei einem großen Gierwinkel zuverläs­ sige Eingabe/Ausgabe-Vorgänge ausgeführt.

Fig. 12 zeigt die obige Anordnung genauer. Der Magnetowider­ standsaufnehmer 23 war zwischen den Magnetpol 27 und den un­ teren Magnetpol 28 eingefügt. Die Gleitfläche des Magnet­ kopfs war mit einem leitenden Film 41 versehen, über den die Schreibmagnetpole 27, 28 elektrisch mit dem magnetischen Dünnfilm 23 verbunden waren. Der Betrieb dieser Anordnung wird nachfolgend erörtert. Der magnetische Dünnfilm 23 nimmt magnetische Information unter Verwendung des Magnetowider­ standseffekts auf. Zu diesem Zweck sollte ein Strom durch den magnetischen Dünnfilm geleitet werden. Bei der durch Fig. 2 veranschaulichten üblichen Technik führt ein Leiter 29 Strom zum magnetischen Dünnfilm 23. Bei der durch Fig. 12 veranschaulichten Erfindung sollte der magnetische Dünnfilm 23 an einem Ort angebracht sein, an dem die Schreibpole 27, 28 den kleinsten gegenseitigen Abstand (0,5 µm oder weniger) aufweisen. Das Anordnen des Leiters in dieser Ebene macht den Herstellprozeß kompliziert und darüber hinaus besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die durch den Leiter hervorgeru­ fene Stufe die Schreibeigenschaften des Magnetkopfs nachtei­ lig beeinflußt. Um mit dieser Schwierigkeit fertig zu wer­ den, wurde, nachdem der Magnetkopf auf dieselbe Weise wie bei der üblichen Technik poliert war (nach dem Abschließen der Bearbeitung der Gleitfläche) der leitende Film 41 auf die Gleitfläche aufgetragen. Die Dicke des leitenden Films 41 betrug ungefähr 5 nm. Als leitender Film 41 kann ein lei­ tender Kohlenstoffilm oder ein Metallfilm aus Ti oder der­ gleichen mit Erfolg verwendet werden. Danach wurde die Gleitfläche mit einem harten Kohlenstoffilm beschichtet, um die mechanische Festigkeit des leitenden Films 41 zu verbes­ sern. Für diesen Beschichtungsvorgang wurde eine Dampfpha­ sen-Wachstumstechnik verwendet.

Die durch den obigen Prozeß erzielte Querschnittsstruktur wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 19 erörtert. Die Gleit­ fläche ist mit dem leitenden Film 41 versehen, und der Ma­ gnetowiderstandsaufnehmer 23 (magnetische Dünnfilm 23) ist zwischen die Magnetpole 27, 28 eingefügt. Da die Magnetpole 27, 28 über den leitenden Film 41 mit dem Magnetowider­ standsaufnehmer 23 in Kontakt stehen, werden diese Magnetpo­ le 27, 28 auch als Leiter verwendet. Durch Anschließen eines Leiters 44 an ein Ende des Magnetowiderstandsaufnehmers 23 wird ein Strom zu diesem geleitet. In diesem Fall ist die Fläche des elektrischen Kontaktpunkts am Spalt, die die Auf­ nehmerempfindlichkeit beeinflußt, minimiert.

Ein der obigen Anordnung ähnliches Beispiel ist in "The Journal of The Magnetics Society of Japan", Ausgabe 18, Nr. S1, Seite 345 offenbart. Fig. 18 zeigt die entsprechende Struktur. Ein zwischen Abschirmungsfilmen 42, 25 angeordne­ ter Magnetowiderstandsaufnehmer 23 verfügt über einen elek­ trischen Kontaktpunkt zum Abschirmungsfilm 42. So wird der Abschirmungsfilm 42 auch als Leiter verwendet. Die obige Of­ fenbarung entspricht einem Stand der Technik, gemäß dem die Stromrichtung zum Magnetowiderstandsaufnehmer 23 rechtwink­ lig zur Gleitoberfläche verläuft. Zum Einstellen der Magne­ tisierungsrichtung des Magnetowiderstandsaufnehmers 23, wenn Strom fließt, wird ein Leiter 27 verwendet. Bei der Erfin­ dung ist der Leiter 47 ebenfalls erforderlich, und er ist zwischen den magnetischen Schreibpolen angeordnet. In Fig. 18 ist jedoch der Kontakt zwischen dem Magnetowiderstands­ aufnehmer 23 und dem Abschirmungsfilm 42 durch einen Flä­ chenkontakt gebildet, wodurch sich der Magnetowiderstandsef­ fekt durch Magnetostriktion verschlechtert, die im magneti­ schen Dünnfilm wegen einer Bearbeitungsverformung auftritt, wie sie nach der Herstellung der Magnetpole vorliegt. Es er­ gab sich auch, daß Cu als Elektrodenmaterial durch eine Ni- Fe-Schicht diffundierte und deren magnetische Eigenschaften verschlechterte. Am Kontaktpunkt, der derartigen Schwierig­ keiten unterliegt, arbeitet der beabsichtigte Magnetowider­ standseffekt nicht mehr zufriedenstellend und es kann kein Aufnehmer hoher Empfindlichkeit erhalten werden, wie er für Aufzeichnungsvorgänge mit hoher Dichte erforderlich ist. Ge­ mäß der in Fig. 19 veranschaulichten Erfindung ist die Kon­ taktfläche klein und der Magnetowiderstandseffekt tritt wie beabsichtigt auf der Seite der Gleitfläche auf, wo das Streumagnetfeld allgemein maximal ist. So erzielt die Erfin­ dung wirkungsvolle Lesevorgänge im Zustand mit hoher Auf­ zeichnungsdichte.

Bei der Erfindung wurde die Spannung am auf der Magnetkopf- Gleitfläche in Fig. 19 vorhandenen Aufzeichnungsfilm 41 so eingestellt, daß sie der Oberflächenspannung des Aufzeich­ nungsmediums entsprach. Diese Anordnung beseitigt statische Elektrizität während Kontaktgleitvorgängen und führt zu zu­ verlässigem Lesebetrieb.

Es zeigte sich, daß die Erfindung auf das in Fig. 20 darge­ stellte Magnetowiderstandsbauteil mit durch Schleudern auf­ getragenen, filmbildenden Materialien anwendbar ist. Es existiert eine Anzahl verschiedener Magnetowiderstands-Auf­ nehmer, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Da es sich im Prinzip um Dünnfilmstrukturen handelt, ist die Erfindung auf sie ohne jede Schwierigkeit anwendbar.

Es wurde der Aufbau eines Magnetkopfs beschrieben, der so konstruiert ist, daß der Gierwinkel erweitert ist. Nachfol­ gend wird die Form der Gleitfläche beschrieben, wie sie zum Vergrößern des Gierwinkels wichtig ist. Die Form der Magnet­ kopf-Gleitfläche ist zum Beispiel in den Dokumenten JP-A-6- 603 29 und JP-A-6-150283 beschrieben. Diese offenbarten Köpfe sorgen für stabile und kontinuierliche Kontaktgleitvorgänge innerhalb eines begrenzten Gierwinkelbereichs. Es trat je­ doch die folgende Schwierigkeit auf, wenn ein Kontaktgleit­ test innerhalb des für unsere Erfindung angegebenen Gierwin­ kels ausgeführt wurde. Fig. 14 zeigt das Testergebnis für den bekannten Kopf in Verbindung mit der Beziehung zwischen dem Gierwinkel und dem Ausgangssignal des Magnetkopfs. Fig. 14a zeigt das Testergebnis, wie es für den Magnetkopf er­ zielt wurde, der über Kissen 51-a, 52-a und 53-a gemäß den Dokumenten JP-A-6-60329 und JP-A-6-150283 verfügt, und Fig. 14b zeigt das Testergebnis, wie es für einen Magnetkopf er­ halten wurde, der über Kissen 51-b, 52-b und 53-b gemäß dem Dokument JP-A-6-150283 verfügte. In Fig. 14a wurde ein hoher Ausgangspegel (d. h. ein gutes Ausgangssignal) nur innerhalb eines Gierwinkelsbereichs von ±10° erhalten, und in Fig. 14b innerhalb eines Gierwinkelbereichs von ±15°. Diese offenbar­ ten Beispiele genügen daher den Funktionserfordernissen nicht, die die Erfindung erfüllt, wenn es darum geht, zuver­ lässigen Eingabe/Ausgabe-Betrieb über einen großen Bereich von Gierwinkeln zu erzielen. Nachdem die Beispiele unter­ sucht wurden, zeigte es sich, daß die Schwierigkeit in Schwingungen des Magnetkopfs lag, wenn der Gierwinkel auf ±15° oder mehr eingestellt wurde. Die obigen Offenbarungen berücksichtigen diese Schwierigkeit nicht, und das vorlie­ gende Ausführungsbeispiel ist das erste, das sich dieser Schwierigkeit zuwendet. Um eine große Speicherkapazität in einer magnetischen Speichervorrichtung zu erzielen, sollte die Fläche des Aufzeichnungsmediums wirkungsvoll genutzt werden. Dieses Ziel kann nicht alleine durch die offenbar­ ten, bekannten Techniken erreicht werden.

Wie es in Fig. 17a dargestellt ist, verfügt der Magnetkopf 2 auf seiner Gleitfläche über die vorderen Kissen 51, 52 und das hintere Kissen 54 mit der Lese/Schreib-Funktionskompo­ nente, wobei dieses hintere Kissen 54 in der Bewegungsrich­ tung des Mediums spitz zuläuft. Bei dieser Anordnung wurde die auf dem Aufzeichnungsmedium befindliche Schmiermittel­ schicht angemessen zur Gleitfläche hin abgekratzt, während überschüssiges Schmiermittel auf die Ebene des Aufzeich­ nungsmediums zurückgeliefert wurde. Fig. 14c veranschaulicht die Testergebnisse für das zugespitzte Kissen 53-c in Ver­ bindung mit der Beziehung zwischen dem Gierwinkel und dem Ausgangssignal. Wie es aus dem Testergebnis ersichtlich ist, wird innerhalb eines Bereichs von ±23° ein zuverlässiger und hoher Ausgangspegel erzielt. Im Vergleich mit den Ergebnis­ sen in den Fig. 14a und 14b ist der zulässige Gierwinkel be­ trächtlich vergrößert. Dieser Effekt ist der sich über die Ebene erstreckenden Zurückweisung überschüssigen Schmiermit­ tels zuschreibbar.

Wenn das Kissen 53 mit dem Bauteil Rechteckform aufweist, wobei seine kurzen Seiten in der Kontaktgleitrichtung ausge­ richtet sind, wie in Fig. 16 dargestellt, sammelt das Kissen 53 an seiner Vorderkante überschüssiges Schmiermittel 61 an, wie es im rechten Teil von Fig. 16 dargestellt ist. Um diese Klumpenbildung zu verhindern, wird die Gleitfläche schrägge­ stellt, um das Schmiermittel abzukratzen. Eine derartige Po­ sitionseinstellung ist identisch mit der bei einem Magnet­ kopf mit drei Kissen, bei dem die vorderen Kissen schweben, wie im Dokument JP-A-6-60329 offenbart. In diesem Fall schweben jedoch die vorderen Kissen durch hohen Luftdruck (mit einer Höhe bis zu 50 nm), und wenn sich die Umfangsge­ schwindigkeit stark ändert, ändert sich auch die Schwebe­ kraft, was den Kontaktgleitvorgang (und damit Eingabe/Ausga­ be-Vorgänge) instabil macht. Das hierbei auftretende Problem stimmt mit dem durch die Fig. 14a und 14b veranschaulichten Problem überein. Bei der Form der Kissen gemäß unserer Er­ findung wird überschüssiges Schmiermittel zuverlässig wegge­ schoben, ohne daß die vorderen Kissen 51, 52 schweben. Daher wurden zuverlässige Eingabe/Ausgabe-Vorgänge innerhalb eines großen Gierwinkelbereichs erzielt.

Andere Beispiele, die ein spitz zulaufendes Kissen auf einer Gleitfläche verwenden, sind in den Dokumenten JP-A-4-281209, JP-A-1-298585, JP-A-6-52645 und JP-A-2-101688 offenbart. Da diese für einen Schwebekopf gelten, sollten die Kissen Schwebekräfte erzeugen. Aus diesem Grund sollte die Kissen­ fläche groß sein, und diese Kissen dienen offensichtlich nicht dem Zweck der Erfindung, gemäß dem der Kopf in Kontakt mit dem Medium bleibt. Gemäß einem Test sollte die Kissen­ fläche mindestens 2,5 × 10^-8 m² oder weniger betragen, um zu verhindern, daß ein Kissen schwebt. Um die Erfindung zu rea­ lisieren, sollte daher die Kissengröße beschränkt werden.

Eine vorteilhafte Wirkung, die ähnlich derjenigen ist, wie sie mit einem spitz zulaufenden Kissen erzielt wurde, wurde dann erhalten, wenn ein Kissen 55 verwendet wurde, das in der Kontaktgleitrichtung langgestreckt war, wie in Fig. 17b dargestellt. Es wird angenommen, daß ein längeres Kissen da­ zu beiträgt, das auf dem Aufzeichnungsmedium liegende Schmiermittel wirkungsvoll zur Gleitfläche hochzukratzen, wenn die vorderen Kissen etwas höher schweben (mit einer Hö­ he bis zu 20 nm).

Dieselbe Wirkung wurde auch durch Abschrägen mehrerer Kissen zu ihren Vorderenden hin erzielt, wobei die Kissen die Gleitfläche eines Magnetkopfs bildeten. Wenn ein Kissen 55 zu seinem Vorderende hin abgeschrägt wird, wie es in Fig. 17c dargestellt ist, ist eine Klumpenbildung des Schmiermit­ tels an der Vorderkante verhindert. Diese Wirkung ist leicht verständlich, da das Schmiermittel über Fließvermögen ver­ fügt. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die vorderen Kissen 51, 52 zum Schweben zu bringen (oder den Magnetkopf schräg zu stellen). Dieser Vorteil ist ein solcher, den die üblichen Techniken nicht bieten konnten, und er ist von Nut­ zen, um den Bauteilabschnitt und das Aufzeichnungsmedium na­ he beieinander zu halten.

Unter Verwendung der gemäß der Erfindung geformten Kissen wird überschüssiges Schmiermittel wirkungsvoll zurückgewie­ sen, ohne daß die Position des Magnetkopfs geändert wird (ohne daß die vorderen Kissen in großer Höhe schweben). Die­ se Anordnung ermöglicht es, daß der Magnetkopf kontinuier­ lich innerhalb eines weiten Bereichs von Gierwinkeln mit dem Aufzeichnungsmedium in Gleitkontakt steht.

Bei der Erfindung sollte die Magnetkopf-Gleitfläche inner­ halb guter Genauigkeit in Kontakt mit der Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums stehen. Daher ist eine spezielle Tech­ nik beim Zusammenbauen der Vorrichtung erforderlich. Eine derartige Technik wurde vom Stand der Technik nicht vorge­ schlagen. Um verlängerte Lebensdauer der Vorrichtung im Be­ triebszustand zu erzielen, bei dem der Magnetkopf in dauern­ dem Gleitkontakt auf dem Aufzeichnungsmedium gehalten wird, sollte Abrieb, wie er zwischen dem Magnetkopf und dem Auf­ zeichnungsmedium auftritt, so stark wie möglich verlangsamt werden. Zu diesem Zweck ist typischerweise eine Technik ver­ fügbar, bei der der Gleitkontakt mittels einer Schmiermit­ telschicht ausgeübt wird, die zwischen den Magnetkopf und das Aufzeichnungsmedium eingefügt ist, wobei der Kopf und das Medium jeweils mit einer Schutzschicht aus hartem Koh­ lenstoff beschichtet sind. Selbst dann, wenn eine derartige Technik verwendet wird, tritt immer noch Abrieb auf, der von der Last abhängt. Es wurde eine Anzahl von Techniken zum Verringern der Last des Magnetkopfs bis auf extreme Werte vorgeschlagen.

Im Zustand mit leichter Last sollte auch die Stabilität der Kardananordnung zum Einstellen der Position des Magnetkopfs verringert werden. Eine extrem geringere Stabilität der Kar­ dananordnung macht die Position des Magnetkopfs bei Suchvor­ gängen instabil. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, soll­ te, im Vergleich zum Fall bei bekannten Magnetplattenvor­ richtungen, eine härtere Kardananordnung (in bezug auf die Last) verwendet werden. Eine härtere Kardananordnung führt jedoch zu Schwierigkeiten, wenn die Magnetkopf-Gleitfläche genau in Kontakt mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums gebracht werden soll. Bei der Erfindung ist ein Einstellme­ chanismus 5-3 mit Kardanfunktion neu zwischen einem den Ma­ gnetkopf tragenden Kardanelement 7 und einem mit einem Stellglied verbundenen Arm 4 vorhanden, wie in Fig. 21a dar­ gestellt. Der Einstellmechanismus 5-3 ist mit einem Ein­ stellabschnitt versehen, bei dem Schrauben 5-1, 5-2 das Kar­ danelement 4 zur Einstellung während des Zusammenbaus der Vorrichtung befestigen. Nachdem ein Arbeiter den Einstellab­ schnitt eingestellt hat, wird dieser mit den Schrauben fi­ xiert, um für einen kontinuierlichen Kontaktgleitzustand zu sorgen.

Als Einstellmechanismus 5-4 kann ein Metall mit Formgedächt­ nis verwendet werden, wie in Fig. 21b dargestellt. In diesem Fall wird eine vorbestimmte Wärmebehandlung für den Ein­ stellmechanismus 5-4 ausgeführt, wobei der Magnetkopf gegen das Aufzeichnungsmedium gedrückt wird, so daß die Verformung des Metalls mit Formgedächtnis, die dazu erforderlich ist, den Kontaktgleitzustand zu erhalten, beibehalten wird. Auf diese Weise wird die Beziehung zwischen dem Kardanelement 7 und dem Arm 4 so fixiert, daß ein kontinuierlicher Gleitkon­ takt selbst dann aufrechterhalten bleibt, nachdem der er­ zwungene Kontaktgleitvorgang aufgehoben ist.

Als Einstellmechanismus kann ein durch Wärmezufuhr erwei­ chendes Polymer 5-5 verwendet werden, wie in Fig. 21c darge­ stellt. Der Zustand, bei dem der Magnetkopf in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gebracht wird, wird unter Verwendung des bei Wärmezufuhr erweichenden Polymers 5-5 als Druckkon­ takteinrichtung und durch eine Wärmebehandlungseinrichtung aufrechterhalten. Genauer gesagt, wird Wärme zugeführt, da­ mit sich das bei Wärmezufuhr erweichende Polymer in erfor­ derlichem Ausmaß verformen kann, und dann kann das bei Wär­ mezufuhr erweichende Polymer abkühlen, um die Beziehung zwi­ schen dem Kardanelement 7 und dem Arm 4 auf solche Weise zu fixieren, daß der Magnetkopf in Gleitkontakt gebracht ist.

Dieser Einstellmechanismus wird später detaillierter be­ schrieben.

Der Kontaktgleitzustand zwischen dem Magnetkopf und dem Auf­ zeichnungsmedium wird wirkungsvoll dadurch aufrechterhalten, daß der Magnetkopf 2 durch eine Kardananordnung mit gegabel­ ten Blattfedern 71, 72 gehalten wird. Die Kardananordnung verfügt über einen Öffnungswinkel von 30° bis 45° zwischen den Federn 71, 72. Es wird angenommen, daß eine radiale Ver­ stellung des Aufzeichnungsmediums einfacher dadurch aufge­ fangen werden kann, daß die Kardananordnung aus gegabelten Blattfedern aufgebaut wird statt aus einer bekannten, ein­ zelnen, durchgehenden Blattfeder. Das heißt, daß das Erzeugen ei­ nes offenen Winkels zwischen den gegabelten Federn der Kar­ dananordnung die Lagerungsfestigkeit in Suchrichtung erhöht. Demgemäß wird die Position des Magnetkopfs bei Suchvorgängen selbst dann nicht destabilisiert, wenn die Stabilität der Kardananordnung verringert wird. Eine Kardananordnung mit geringerer Stabilität hat die Tendenz Verschiebungen der Gleitoberfläche besser aufzufangen. Es wird angenommen, daß diese Funktion wirkungsvoll dahingehend arbeitet, daß Kon­ takt zur Gleitfläche hergestellt wird.

Bei einem Magnetkopf, der mit zwei vorderen Kissen und einem hinteren Kissen mit einer Schreib/Lese-Komponente versehen ist, wie in Fig. 17 dargestellt, war die Schwebekraft an den vorderen Kissen vernachlässigbar klein, wenn die Summenflä­ che der vorderen Kissen auf 5,0 × 10^-9 m² oder kleiner eingestellt war. Fig. 15 zeigt Testergebnisse. Gemäß dem Er­ gebnis wird, wenn die Kopflast innerhalb des durch die Er­ findung spezifizierten Bereichs (maximal 1 g) eingestellt wird, ein konstant hohes Ausgangssignal erhalten, wenn die Kissengröße auf 5,0 × 10^-9 m² oder weniger eingestellt ist. Bei einer größeren Kissenabmessung fällt das Ausgangssignal. Dies, da die schwebenden Kissen den Kopf so positionieren, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, was bewirkt, daß sich das Bauteil und das Medium voneinander trennen. Dies legt es na­ he, daß eine kleine Kissengröße die Schwebekraft begrenzt. Bei einer Last von 1 g oder kleiner sollte die Größe der Fläche der vorderen Kissen noch kleiner eingestellt sein. Auf jeden Fall sind die durch die Erfindung angegebenen Be­ dingungen erfüllt.

Wie oben beschrieben, sollte die Last des Magnetkopfs ver­ ringert werden, um Abrieb, wie er vom kontinuierlichen Gleitkontakt herrührt, so stark wie möglich zu verlangsamen. Bei der Erfindung ist die Last im Bereich von 10 mg bis 1 g eingestellt. Gemäß Versuchen wurde die Reibungskraft während Kontaktgleitvorgängen (Widerstandskraft, wie sie auftritt, wenn der Magnetkopf auf dem Schmiermittel gleitet) durch die Last bestimmt, und sie fiel, wenn die Last kleiner wurde. Bei einer Last von 10 mg oder kleiner wirkt jedoch die Rei­ bungskraft stärker als die Last, was die Position des Ma­ gnetkopfs destabilisiert. Es wird angenommen, daß der vom Schmiermittel herrührende Widerstand gegenüber der Reibungs­ kraft vorherrschend wird. Um den Magnetkopf in seiner stabi­ len Position zu halten, ist es offensichtlich erforderlich, ihn mit einer Last innerhalb des durch Versuche bestimmten Bereichs gegen das Aufzeichnungsmedium zu drücken.

Fig. 11 zeigt eine magnetische Speichervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels. Fig. 11a ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung und Fig. 11b ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A′. Ein Magnetkopf 2 mit drei Kissen wird durch das Kardanelement 7 gehalten, das seinerseits mit dem Arm 4 ver­ bunden ist. Zwischen dem Arm 4 und dem Kardanelement 7 be­ findet sich der Einstellmechanismus 5, der den Kontaktgleit­ vorgang zwischen der Gleitfläche und dem Aufzeichnungsmedium einstellt. Der Arm 4 ist am Stellglied 3 befestigt, das den Magnetkopf 2 in bezug auf das Aufzeichnungsmedium 1 positio­ niert. Das Aufzeichnungsmedium ist direkt mit dem Motor 6 verbunden. Diese Komponenten sind in einem Gehäuse 14 unter­ gebracht. Bei dieser Vorrichtung wird eine Speicherkapazität von ungefähr 10 GB pro Aufzeichnungsmedium erzielt. Durch Aufstapeln von Aufzeichnungsmedium in der dargestellten Wei­ se wird eine magnetische Speichervorrichtung mit extrem gro­ ßer Speicherkapazität im Bereich von einigen Terabytes bis zu einigen Petabytes geschaffen.

Fig. 21a zeigt ein Beispiel für den Einstellmechanismus, der den Gleitkontakt zwischen der Gleitfläche und der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums einstellt. Zwei Schrauben 5-1, 5-2, von denen die eine auf der rechten Seite und die andere auf der linken Seite des Mechanismus liegt, drückt auf das Kar­ danelement 7, das den Magnetkopf trägt. Durch Einstellen der Schrauben 5-1, 5-2 wird die Auslenkung des Kardanelements 7 nach links oder rechts geändert. So wird die Position des Magnetkopfs eingestellt. Diese Einstellung wurde so ausge­ führt, daß das maximale Ausgangssignal auf zuverlässige Wei­ se erhalten wurde, nachdem ein vorbestimmtes Signal einge­ schrieben war. Der Einstellmechanismus bestand aus einem Me­ tall wie rostfreiem Stahl, einem Polymer oder einem Verbund­ material, das Graphit oder dergleichen enthielt.

Der obige Mechanismus ist ein mechanischer. Alternativ wurde die Erfindung dadurch realisiert, daß das Metall 5-4 mit Formgedächtnis zwischen das Kardanelement 7 und den Arm 4 eingebaut wurde, wie in Fig. 21b dargestellt. Das Metall 5-4 mit Formgedächtnis bestand aus einer NiTi-Legierung mit dem Merkmal des Einspeicherns einer Verformung, die bei einem Verformungseinstellprozeß über einer vorbestimmten Tempera­ tur eingestellt wurde. Bei der Erfindung wurde, um dieses Merkmal zu nutzen, der Magnetkopf zunächst durch das Kardan­ element 7 gehaltert und dann wurde eine äußere Kraft so auf den Magnetkopf ausgeübt, daß die Magnetkopf-Gleitfläche ge­ gen die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums gedrückt wurde.

In diesem Zustand wurde Wärme zugeführt, damit das Metall 5-4 mit Formgedächtnis die Verformung einspeichern konnte, die dazu erforderlich ist, daß der Magnetkopf in Kontakt mit der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums tritt. Da die Ver­ formung abgespeichert war, nachdem die Wärmezufuhr einge­ stellt wurde, blieb kontinuierlicher Kontaktangriff erhal­ ten, nachdem der erzwungene Kontaktangriff aufgehoben wurde.

Derselbe Effekt wurde durch den Einstellmechanismus mit dem bei Wärmezufuhr erweichenden Harz 5-5 erzielt, wie in Fig. 21c dargestellt. Auf dieselbe Weise wie beim Metall mit Formgedächtnis wurde dem Harz 5-5 Wärme bei erzwungenen Kon­ taktangriff zugeführt, und das Harz wurde weich und es trat eine Verformung zwischen dem Arm 4 und dem Kardanelement 7 auf. Wenn die Wärmezufuhr beendet wurde, härtete das Harz aus, wobei die Verformung aufrechterhalten blieb, die dazu erforderlich war, den Kontaktangriff aufrechtzuerhalten. Selbst nach dem Wegnehmen des erzwungenen Kontaktangriffs blieb kontinuierlicher Kontaktangriff erhalten.

Der Kontaktangriff zwischen dem Magnetkopf und dem Aufzeich­ nungsmedium wurde durch eine Kardananordnung mit gegabelten Blattfedern mit einem gegenseitigen Öffnungswinkel von 30° bis 45° wirkungsvoller beibehalten. Wie bereits beschrieben, hat eine Kardananordnung mit gegabelten Blattfedern die Ten­ denz, eine Radialverstellung des Aufzeichnungsmediums auf zu­ fangen. Daher wurde die Gleitfläche mit Erfolg kontinuier­ lich in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gebracht. Das Kardanelement bestand aus einem rostfreien Stahlblech mit einer Dicke von 25 bis 30 µm. Andere Materialien sind voll­ kommen zulässig, solange sie eine Steifigkeit auf demselben Niveau aufweisen.

Der Magnetkopf wurde aus einem harten Substrat aus AlTi-Car­ bid oder dergleichen hergestellt. Wie es in Fig. 17 darge­ stellt ist, war der Magnetkopf an seiner Einlaßseite in be­ zug auf das Aufzeichnungsmedium mit zwei vorderen Kissen versehen, und er verfügte über ein hinteres Kissen mit einer Funktionskomponente zum Schreiben und Lesen von Information. Die Kissen wurden unter Verwendung von Ionenbeschußätzen oder durch andere Bearbeitungstechniken bearbeitet. In die­ sem Fall betrug die Ätztiefe ungefähr 20 µm. Jedes der vor­ deren Kissen hatte eine Größe von 50 µm auf 50 µm. Die Sum­ menfläche beider Kissen betrug 5,0 × 10^-9 m². Die durch die Kissen erzeugte Schwebekraft war so klein, daß sie vernach­ lässigt werden konnte.

Die Form des hinteren Kissens war die eines langgestreckten Fünfecks, dessen spitzer Teil nach vorne zeigte, wie in Fig. 17a dargestellt, wobei seine Grundseite 150 µm lang war und seine Höhe 300 µm betrug. Diese Form ist nur ein Beispiel, und es wurden selbst dann keine wesentlichen Unterschiede beobachtet, wenn sich das Ausmaß des spitzen Verlaufs des Fünfecks änderte. Bei diesem Ausführungsbeispiel war das hintere Kissen symmetrisch in bezug auf seine Mittellinie.

Die Form des hinteren Kissens wurde vorzugsweise so konzi­ piert, daß die Drehrichtung des Aufzeichnungsmedium mit der Mittellinie des hinteren Kissens übereinstimmte, wenn der Magnetkopf im Mittelpunkt eines Suchbereichs positioniert war. Wenn die beiden Richtungen nicht übereinstimmten, wurde jedoch guter Gleitkontakt dadurch erzielt, daß der zuge­ spitzte Dreiecksabschnitt des Fünfecks symmetrisch in bezug auf eine Tangentiallinie ausgerichtet wurde, die mit der Drehrichtung des Aufzeichnungsmediums im Mittelpunkt des Suchbereichs ausgerichtet war.

Derselbe Effekt wurde unter Verwendung eines langgestreckten Kissens erzielt, dessen lange Seiten in der Gleitkontakt­ richtung ausgerichtet waren, wie in Fig. 17b dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispielwaren die kurzen Seiten 100 µm und die langen Seiten 200 µm lang.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde, um eine Betriebsle­ bensdauer von fünf Jahren bei kontinuierlichem Gleitkontakt des Magnetkopfs auf dem Aufzeichnungsmedium zu erzielen, der Magnetkopf mit einem Kohlenstoffilm mit einer Dicke von 10 nm beschichtet und der magnetische Dünnfilm des Aufzeich­ nungsmediums wurde mit einem Kohlenstoffilm mit einer Dicke von 10 nm beschichtet. Beim Beschichtungsprozeß wurde eine Sputtertechnik verwendet. Beim Beschichten des Magnetkopfs, der einen besonders harten Kohlenstoffilm benötigt, zeigte sich eine Dampfphasen-Wachstumstechnik als nützlich. Die Schmiermittelschicht wurde auf der Oberseite der Schutz­ schicht angebracht.

Ausführungsbeispiel 3

Ein Magnetkopf, der so aufgebaut ist, daß er mehrere Ab­ schrägungen dadurch aufweist, daß Gleitkissen gemäß der Er­ findung abgeschrägt werden und dann selektiv ein dünner Film auf vorderen Kissen ausgebildet wird, erzielt minimale Kon­ taktfläche zu einer Schmiermittelschicht. Dieser Effekt er­ möglicht es, daß der Magnetkopf für Aufzeichnungs- und Ab­ spielvorgänge dauernd in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium steht. Derselbe Effekt wurde mit dem in Fig. 23 dargestell­ ten Aufbau erzielt.

Fig. 23 zeigt den Querschnitt des Magnetkopfs entlang seiner Gleitkissen. Der Magnetkopf ist mit einem vorderen Gleitkis­ sen 52 und einem hinteren Gleitkissen 53 versehen. Jedes der Gleitkissen verfügt über Flächen a81 und b82. Ein Winkel Θa, den die Oberfläche a81 gegen die Oberfläche des Mediums 1 bildet, ist größer als ein Winkel Θb, den die Oberfläche b82 zur Oberfläche des Mediums bildet. In diesem Fall ist die Fläche der Oberfläche a81 größer als die Fläche der Oberflä­ che b82. In Fig. 23 ist Θb nicht null.

Die Reibungskraft wurde dadurch verringert, daß die Fläche der Oberfläche b82 minimiert wurde und der Winkel Θb klein gemacht wurde. Beim im Dokument JP-A-7-21716 offenbarten Kissen, das über seine gesamte Oberfläche eine Abschrägung aufweist, nähert sich die Kissenoberfläche der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums, wie es in Fig. 24a dargestellt ist. Da die am Kissen 23 ausgebildete Kissenoberfläche 83 eine flache Ebene darstellt, liegt eine scharfe Kante nahe an der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums. Der Magnetkopf wurde in einer solchen Position relativ zum Aufzeichnungsme­ dium in Gleitkontakt gebracht. Wobei der scharfe Kantenab­ schnitt schnell abgerieben wurde. Wenn der Abrieb fort­ schritt, bildete sich eine neue Fläche, die eine Schwebe­ kraft erzeugte, die größer als die im Konstruktionsstadium ursprünglich berechnete war. Dies machte es unmöglich, den Kontaktangriff zwischen dem Magnetkopf und dem Aufzeich­ nungsmedium auf dem Wert aufrechtzuerhalten, der im Kon­ struktionsstadium ursprünglich beabsichtigt war. Ferner erzeugte der Abrieb viel Pulver, was zu einem ernsthaften Aufprallproblem führte.

Beim Gleitkissen mit doppelten Abschrägungen, wie in Fig. 24b dargestellt, kann die Gleitkraft, wie sie durch die nahe an der Aufzeichnungsmediumsfläche liegende Oberfläche b82 erzeugt wird, im Konstruktionsstadium berücksichtigt werden.

Da der Winkel Θb kleiner als der Winkel Θa in bezug auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmediums ist, ist Abrieb der Oberfläche b82 verlangsamt. Im Ergebnis wurde zuverlässiger Gleitkontakt bei kleinen Schwankungen der Schwebekraft er­ zielt.

Derselbe Effekt wurde dadurch erzielt, daß eine andere Ober­ fläche 82 dadurch hergestellt wurde, daß der Kantenabschnitt der Oberfläche 81, wie in Fig. 24c dargestellt, während des Herstellvorgangs unter der Annahme poliert wurde, daß die Oberfläche 83 in Fig. 24a während des Gebrauchs abgenutzt wird. Durch Berücksichtigen des Effekts der Oberfläche 82 auf die Schwebekraft im Konstruktionsstadium wurde zuverläs­ siger Gleitkontakt bei kleinen Schwankungen der Schwebekraft erzielt.

Bisher wurde kein Herstellverfahren für ein Gleitkissen mit mindestens zwei Abschrägungen, wie in den Fig. 23 und 24b dargestellt, offenbart. Unter Bezugnahme auf Fig. 25 wird nun ein solches Verfahren erörtert. Fig. 25 ist eine Schnittansicht, die den Magnetkopf mit den Gleitkissen 52, 53 zeigt. Das vordere Gleitkissen 52 ist abgeschrägt. Es ist wohlbekannt, daß das hintere Kissen 53 vom Bearbeitungs­ standpunkt her nur schwer abgeschrägt werden kann. Anschlie­ ßend wird, wie es in Fig. 25b dargestellt ist, das vordere Kissen 52 des Magnetkopfs 2 mit einem Film 61 beschichtet.

Dieser Vorgang stellt alle Kissen in bezug auf die Oberflä­ che des Aufzeichnungsmediums 85 schräg. Der bisherige Prozeß ist gegenüber dem der vorigen Ausführungsbeispiele unverän­ dert.

Danach werden, wie es in Fig. 25c dargestellt ist, die Kis­ sen maschinell auf eine Ebene 86 parallel zur Oberfläche 85 des Aufzeichnungsmediums bearbeitet, um eine Fläche 82 her­ zustellen. Dieser Prozeß erzeugt doppelte Abschrägungen der Flächen 81, 82 an jedem der Kissen. Durch Berücksichtigen einer neuen, durch die Fläche 82 erzeugten Schwebekraft bei der Konstruktion wird ein zuverlässiger Gleitkontakt bei kleinen Schwankungen hinsichtlich der Schwebekraft erzielt.

Durch weiteres Beschichten des vorderen Kissens 52 mit einem Film 84 zusätzlich zum Film 61 wird eine Schrägstellung in bezug auf die Oberfläche 87 des Aufzeichnungsmediums herge­ stellt. Dieser Prozeß verringert die Kontaktkraft weiter. Um die Struktur von Fig. 25d herzustellen, sollte das vordere Kissen 52 mit zwei Filmen beschichtet werden und es sollte nach der ersten Beschichtung maschinell poliert werden. Es ist einfach ersichtlich, daß ein Wiederholen der Schritte 25c und 25d mehrere Abschrägungen auf den Kissen erzeugt. Beim Ausführen der Erfindung sollte die Fläche der Oberflä­ che 82 minimal gehalten werden, um die Reibungskraft (Kon­ taktkraft) während des Gleitkontakts zu minimieren.

Gleitkissen mit doppelten Abschrägungen gemäß der Erfindung erleiden weniger Abrieb an ihren Kanten und sie bilden einen Magnetkopf mit kleinen Variationen der Schwebekraft. Demge­ mäß wird ein Kontaktgleitvorgang, der so zuverlässig wie der bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2 ist, erzielt. Wenn ein erfindungsgemäßer Magnetkopf auf dieselbe Weise wie beim Stand der Technik in eine Vorrichtung eingebaut wird, wird eine magnetische Speichervorrichtung hoher Dichte mit einer Aufzeichnungsdichte von 10 Gb/Zoll² erhalten.

Gemäß der Erfindung liefert der Magnetkopf zuverlässigen, kontinuierlichen Gleitkontakt zur Gleitfläche der Kissen, die in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmedium gehalten werden.

So wird eine Speichervorrichtung mit extrem hoher Dichte mit einer Aufzeichnungsdichte von 10 Gb/Zoll² oder mehr geschaf­ fen.

Claims (21)

1. Magnetkopf mit Gleitkissen auf seiner Gleitfläche, da­ durch gekennzeichnet, daß zu den Gleitkissen mindestens ein vorderes Kissen (51, 52) und mindestens ein hinteres Kissen (54) gehören, wobei das vordere Kissen zu seiner Vorderseite hin abgeschrägt ist und es höher als das hintere Kissen ist.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschrägten vorderen Kissen (51, 52) mit einem Dünn­ film beschichtet sind.

3. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Magnetkopf mit mindestens drei Kissen versehen ist, nämlich zwei Kissen (51, 52) an seiner Vorderseite und einem Kissen (54) an seiner Rückseite.

4. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Summenfläche der Kissen (51, 52, 54) in den Bereich von 0,0003 bis 0,02 mm² fällt und Aufzeichnungs- und Abspielvorgänge so ausgeführt werden, daß die vorderen Kissen und das hintere Kissen gleichzeitig in Gleitkontakt zur Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums ste­ hen.

5. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Querschnitt eines Laminat­ films, der aus Kohlenstoff als Hauptkomponente besteht, an der Kissenoberfläche des hinteren Kissens (54) freiliegt.

6. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Last desselben in den Bereich von 10 mg bis 1 g fällt.

7. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Halterungszentrum des Magnet­ kopfs so angeordnet ist, daß es gegen den Schwerpunkt des Magnetkopfs versetzt ist und auf einer Linie liegt, die den Schwerpunkt des Magnetkopfs mit dem Zentrum des hinteren Kissens (54) verbindet.

8. Magnetkopf nach einem der vorstehend Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Gleitkissen vorliegen, nämlich zwei Kissen (51, 52) an der Vorderseite und ein Kis­ sen (54) auf der Rückseite, die alle zu ihren vorderen Enden hin abgeschrägt sind, wobei die Höhe der vorderen Kissen hö­ her als diejenige des hinteren Kissens ist.

9. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß insgesamt drei Gleitkissen vorhan­ den sind, nämlich zwei Kissen an der Vorderseite und ein Kissen an der Rückseite, wobei alle Gleitkissen doppelt oder mehrfach abgeschrägt sind.

10. Magnetkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Abschrägungen dadurch hergestellt sind, daß die vorderen Kissen (51, 52) mit einem Dünnfilm beschichtet wurden, diese vorderen Kissen teilweise abgeätzt wurden und dann die vorderen Kissen weiter mit einem Dünnfilm beschich­ tet wurden.

11. Magnetkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der abgeschrägten Gleitkissen (51, 52, 54) durch eine Oberfläche a und eine Oberfläche b gebildet werden, wobei die Fläche der Oberflä­ che a größer als diejenige der Oberfläche b ist, wobei die Beziehung Θa < Θb gilt, wobei Θa den Winkel repräsentiert, den die Oberfläche a gegen das Aufzeichnungsmedium einnimmt, und Θb der Winkel ist, den die Oberfläche b gegen das Auf­ zeichnungsmedium einnimmt.

12. Magnetische Speichervorrichtung unter Verwendung eines plattenähnlichen, magnetischen Aufzeichnungsmediums mit ei­ nem Dünnfilm aus magnetischem Material, mit

• - einer Einrichtung zum Antreiben des magnetischen Aufzeich­ nungsmediums;
• - einem Magnetkopf mit einer Funktionskomponente zum Auf­ zeichnen und Abspielen magnetischer Information auf dem bzw. von dem magnetischen Aufzeichnungsmedium; und
• - einer Positioniereinrichtung zum Positionieren des Magnet­ kopfs in bezug auf das magnetische Aufzeichnungsmedium;
• - wobei der Magnetkopf über eine Schmiermittelschicht konti­ nuierlich in Kontakt mit dem magnetischen Aufzeichnungsme­ dium stehen kann; dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf ein solcher gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ist.

13. Magnetische Speichervorrichtung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das magnetische Aufzeichnungsme­ dium aus folgendem besteht:

• - einem Träger aus Al, Kohlenstoff, Si, Glas oder einem Po­ lymer;
• - einer auf diesem Träger ausgebildeten Aufzeichnungs­ schicht für magnetische Information;
• - einer auf die Aufzeichnungsschicht auflaminierten Schutz­ schicht aus einem Kohlenstoffilm oder einem Kohlenstoff-Si­ lizium-Mischfilm als Hauptbestandteil;
• - einer anhaftenden Schmiermittelschicht, die mit dem Mate­ rial der Schutzschicht reagiert und sich mit dieser verbin­ det; und
• - einer Schmiermittelschicht mit Fließvermögen, die auf der Oberseite der anhaftenden Schmiermittelschicht angeordnet ist.

14. Magnetische Speichervorrichtung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung zum Po­ sitionieren des Magnetkopfs ein Drehstellglied ist, wobei der zulässige Winkelbereich für die Drehung des Drehstell­ glieds auf mehr als 30° eingestellt ist.

15. Magnetische Speichervorrichtung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Positionieren des Magnetkopfs ein Drehstellglied ist und daß ein magneti­ scher Lesedünnfilm des Magnetkopfs zwischen einander zuge­ wandten Schreibmagnetpolen vorhanden ist.

16. Magnetische Speichervorrichtung nach einem der Ansprü­ che 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche des Magnetkopfs durch drei gesonderte Kissen gebildet wird und eine Lese/Schreib-Komponente in einem der Kissen (54) vorhanden ist, dessen zur Gleitkontaktrichtung ausgerichtete Seiten länger als seine Querseiten sind.

17. Magnetische Speichervorrichtung nach einem der Ansprü­ che 14-16, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch lei­ tender Film mindestens auf der Gleitfläche des Magnetkopfs vorhanden ist, der Schreibmagnetpole elektrisch mit einem magnetischen Lesedünnfilm mit Magnetowiderstandseffekt ver­ bindet.

18. Magnetische Speichervorrichtung nach einem der Ansprü­ che 14-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung am elektrisch leitenden, auf der Gleitfläche des Magnetkopfs vorhandenen Films der Oberflächenspannung des Aufzeichnungs­ mediums entspricht.

19. Magnetische Speichervorrichtung nach einem der Ansprü­ che 14-18, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf durch ein aus Blattfedern (71, 72) bestehendes Kardanelement (7) gehaltert wird, das von einem Armelement (4) gehalten wird, das mit dem Drehstellglied verbunden ist und das mit der Funktion versehen ist, daß es den Rollwinkel und den Stampfwinkel des Magnetkopfs einstellen kann.

20. Magnetische Speichervorrichtung nach einem der Ansprü­ che 14-19, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Einstell­ mechanismus zum Einstellen des Kontaktzustands ein Metall mit Formgedächtnis verwendet ist.

21. Magnetische Speichervorrichtung nach einem der Ansprü­ che 14-20, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Einstell­ mechanismus zum Einstellen des Kontaktzustands ein bei Wär­ mezufuhr erweichendes Polymer verwendet ist.