JP2002050019A - 接触式磁気ヘッドスライダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接触式磁気ヘッドスライダの走行安定性
を向上させる。 【解決手段】 スライダのレール面をパッド部と側面部
とで構成し、パッド部には走行時に磁気記録媒体と接触
するか又は浮上させる機能を持たせ、側面部は空気流出
端を除く三辺にあってスライダ中心に凹所を形成してそ
こに負圧を発生させることにより、磁気ヘッドの存在す
る部分の磁気記録媒体への押圧力を増し、スライダの走
行安定性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁気ヘッドスラ
イダに関し、特に記録再生時に磁気ヘッドスライダが磁
気記録媒体と常時接触する形式の接触式磁気ヘッドスラ
イダに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７に従来の接触式磁気ヘッドスライダ
１と磁気記録媒体２との接触状況を模擬的に示す。磁気
記録媒体２は、液体潤滑膜２ａ、保護膜２ｂ、磁性膜２
ｃおよび基板２ｄからなる。磁気ヘッド（図示せず）を
内蔵する磁気ヘッドスライダ1は、ジンバルばね４の押
圧力により、磁気記録媒体２の表面の液体潤滑膜２ａに
押し付けられ、接触しながら磁気記録媒体への情報の記
録および磁気記録媒体からの情報の再生を行う。

【０００３】このとき、液体潤滑膜２ａと磁気ヘッドス
ライダ１との間には表面張力が働き、これにより磁気ヘ
ッドスライダの周囲にはメニスカス３ａ,３ｂが形成さ
れる。このメニスカス３ａ,３ｂによる引力と、液体潤
滑膜２ａによる凝集圧の平衡が取れた姿勢で、磁気ヘッ
ドスライダ１と液体潤滑膜２ａは接触を保持する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】液体潤滑膜に磁気ヘッ
ドスライダを接触させながら走行させる場合には、磁気
ヘッドスライダによる媒体摩耗を緩和するという観点か
ら、液体潤滑膜としては従来の浮上式磁気ヘッドスライ
ダにおけるそれよりも少なくとも数倍〜１０倍程度の厚
みのものが必要となる。

【０００５】しかし、厚みのある液体潤滑膜の場合、磁
気ヘッドスライダの走行により潤滑剤が磁気ヘッドスラ
イダの下から掻き出されるため、磁気ヘッドスライダが
走行する箇所の液体潤滑膜は減少する。走行時間が増加
すればするほど、液体潤滑膜は著しく減少して媒体保護
機能を失うこととなり、その結果、保護膜に著しい摩耗
・破損が発生するおそれがある。

【０００６】これを回避するためには、液体潤滑剤を磁
気ヘッドスライダと媒体間に常時補給するシステムが必
要となるが、このシステムを磁気ヘッドスライダに搭載
すると、磁気記録装置の制御機構が複雑化し、しかも小
型化が非常に困難であるので実用的ではない。

【０００７】また、走行安定性を保つために必要かつ十
分なメニスカス力を得るには、液体潤滑剤と磁気ヘッド
スライダの接触面積を増やせばよいが、このためにはヘ
ッドスライダ全体を押圧する必要がある。

【０００８】しかしながら、この方法では、媒体面内ト
ポグラフィなどが原因で発生する振動の影響を回避する
ことができない。このトポグラフィによる振動を抑止す
るためにはジンバルばねの特性を媒体１枚ごとに調整す
る必要があり、結果として工程が複雑になる。

【０００９】本発明は、これらの接触式磁気ヘッドスラ
イダに関する課題を解決し、走行安定性の高い接触式磁
気ヘッドスライダを提供することを課題とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気記憶媒体
と磁気ヘッドスライダとの隙間に空気軸受が形成されて
いる場合、空気軸受によりスペーシングを制御できるこ
とに加え、空気軸受自体がダンパーとして働くため、外
部からの擾乱による振動を緩和し、磁気ヘッドスライダ
の走行安定性を保つことが出来るという知見に基づいて
なされたものである。

【００１１】本発明によれば、前記課題は、磁気ヘッド
を保持し磁気記録媒体に対向する対向面を有する磁気ヘ
ッドヘスライダであって、前記対向面と磁気記録媒体の
表面との間を流れる空気流によって発生した負圧力によ
り磁気ヘッドを磁気記録媒体に近づけ、記録再生時に磁
気記録媒体と常時接触する形式の接触式磁気ヘッドスラ
イダにおいて、磁気記録媒体に対向する磁気ヘッドスラ
イダのレール面が、停止時に磁気記録媒体と接触し走行
時には記録媒体と接触するかまたは主たる浮上力を発生
させて浮上するパッド部と、空気流出端面を除く三辺に
存在しスライダ中心において負圧を発生させる側面部と
を具備させることにより達成される。

【００１２】すなわち、本発明は、空気軸受を持ち、か
つ接触走行可能な磁気ヘッドスライダを提案するもの
で、まず、空気軸受の圧力中心を荷重中心位置より流入
端側に移動させて、相対的に流出端側のスペーシングを
低下させる。

【００１３】さらに、スライダの流出端を除く三辺をコ
の字型レール（側面レール）で囲み、スライダ中央部に
凹部を形成することにより、スライダ中央部に浮上力と
は逆の力（負圧）を働かせた状態とし、全体の浮上量を
低下させることが可能となる。

【００１４】また側面レールの流出端前面部にわずかな
空気流入口を設けて形状を適正化すれば、浮上量をみだ
りに上昇させることなく、半径位置およびスキュー角に
対応して空気軸受の圧力分布の釣り合いをとることがで
きる。

【００１５】すなわち、本発明の請求項２記載の発明に
よれば、前述の接触式磁気ヘッドスライダにおいて、側
面部の内周側もしくは外周側の少なくとも一方の流入端
前面に空気流入口を設け、かつ、空気流入口の長手方向
の幅を磁気ヘッドスライダ長手方向の全長の２０％以下
とする。

【００１６】本発明の請求項３記載の発明によれば、こ
の場合、荷重中心より空気流入端側に存在するパッド部
の記録媒体に対向する面の面積の総和を、荷重中心より
空気流出端側に存在するパッド部の記録媒体に対向する
面の面積の総和より大きくすることが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１８】図１に、本発明の第一の実施例の底面図及
び側面図を示す。磁気ヘッドスライダ１は、流入端パッ
ド１ａ、二つの流出端パッド１ｂ、側面部１ｃから成
り、上部に磁気ヘッドなどの本体５が取り付けられる。
磁気ヘッドスライダ１の走行時は、流入端パッド１ａは
空気流を受けて空気軸受を形成する。この空気軸受が磁
気ヘッドスライダ１の走行安定性を保持する。

【００１９】空気軸受が流入端側に形成されることによ
り、スライダの揚力中心が荷重中心より流入端側に位置
し、流出端パッド１ｂの位置が相対的に下がる。また、
側面部１ｃを設けることで、磁気ヘッドスライダ１の中
心部１ｄには負圧が発生して磁気ヘッドスライダ１を磁
気ディスクに近づける。以上の構成により、流出端パッ
ド１ｂは磁気ディスクと常時接触することができる。

【００２０】図２は、本発明の第二の実施例の底面図お
よび側面図を示す。第一の実施例と同様に、磁気ヘッド
スライダ１は、流入端パッド１ａ、流出端パッド１ｂお
よび側面部１ｃから成る。側面部１ｃは、内周部もしく
は外周部の少なくとも１箇所に流出端パッド１ｂ前方部
に空気流入口１ｅを持つ。この空気流入口１ｅは、圧力
および圧力分布の調整を行い浮上姿勢を制御する役割を
持つ。

【００２１】図３は、本発明の第三の実施例の底面図お
よび側面図を示す。第二の実施例と異なり、空気流入口
１ｅは側面部１ｃの片側にのみやや広く開けられてい
る。

【００２２】図４は、本発明の第四の実施例の底面図お
よび側面図を示す。この実施例では空気流入口は側面部
１ｃの片側に小さな開口１ｆとして、また他の片側によ
り大きな開口１ｇとして形成されている。

【００２３】これらの実施例の底面の斜視図が図８に示
されている。図８は図３に示す第三の実施例に対応する
が、寸法的に正確に対応して描かれたものではない。

【００２４】いずれの実施例においても、空気流入口幅
は、側面部の内周および外周の半径位置およびスキュー
角条件において、流出端パッド１ｂが浮上しないような
最適値に定められる。

【００２５】空気流入口の幅（面積）の最適化につい
て、図３の実施例をベースに、浮上解析シミュレーショ
ンを行った結果を以下に述べる。

【００２６】スライダレールとしては図５に示すよう
に、奥行１．２ｍｍ、幅１．０ｍｍ、高さ０．３ｍｍ、
厚み０．０６ｍｍのものに、０．１５ｍｍの空気流入口
幅の開口を設け、流入端パッドの奥行を０．２８ｍｍ、
流出端パッドの奥行をそれぞれ０．１５ｍｍ、幅をそれ
ぞれ０．２ｍｍとしたものを用いた。解析条件として
は、荷重を４．９ｍＮ、流入口の半径位置（内周）の半
径を１９．５ｍｍ、スキュー角を−６．３°とし、半径
位置（外周）の半径を４５．３ｍｍ、スキュー角を＋１
８．３°とした（図９参照）。

【００２７】図６に空気流入口幅と流出端浮上量との関
係を示す。空気流入口幅が広がるにつれ、内周側の浮上
量が増加する。空気流入口の最適値は、磁気ディスクの
表面粗さ高さが浮上量を超えないことを条件に判断す
る。例えば、表面粗さ高さを5nmとすると、空気流入口
／長手方向全長[%]が20.8%以下であれば流出端パッド１
ｂは浮上しないと判断できる。

【００２８】

【発明の効果】このように、本発明によれば、 （１）揚力中心が荷重中心より前方にあるため、情報の
記録再生を行うヘッドが搭載されている流出端を相対的
に記録媒体に近づけることができ、磁気的スペーシング
を減少させることができる。 （２）この結果として、記録密度増加に伴う磁気信号の
低下にも対応することができ、磁気記録装置の高記録密
度化、小型化が見込まれる。 （３）スライダの流出端を除く３辺を凹状に凸型レール
で囲むことにより、スライダ中央部には浮上力とは逆の
力（負圧）が働いた状態になり、全体の浮上量を低下さ
せることができ、接触走行が実現可能となる。 （４）スライダの加工が凹凸加工のみで可能であるた
め、スライダ加工が容易である。 （５）空気軸受の併用で浮上力をコントロールすること
により、ローリングなどの擾乱による振動の発生を抑止
することができるので、安定した接触走行が可能であ
り、情報の記録再生の信頼性向上が見込まれる。 などの優れた効果を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の底面図及び側面図

【図２】本発明の第二の実施例の底面図及び側面図

【図３】本発明の第三の実施例の底面図及び側面図

【図４】本発明の第四の実施例の底面図及び側面図

【図５】本発明の第三の実施例についての浮上解析シミ
ュレーションを行なった際のスライダレールの寸法を示
す底面図及び側面図

【図６】浮上解析シミュレーションにおける空気流入口
幅／長手方向全長をパラメータとした回転数と最小浮上
量との関係を示す特性線図

【図７】従来の接触式磁気ヘッドスライダの接触状況を
示す断面図

【図８】本発明の実施例の底面斜視図

【図９】浮上解析シミュレーションの解析条件を説明す
るための平面図

【符号の説明】

１ 磁気ヘッドスライダ １ａ 流入端パッド １ｂ 流出端パッド １ｃ 側面部 １ｄ 負圧部 １ｅ、１ｆ、１ｇ 空気流入口 ２ 磁気記録媒体 ２ａ 液体潤滑膜 ２ｂ 保護膜 ２ｃ 磁性膜 ２ｄ 基板 ３ａ、３ｂ メニスカス ４ ジンバルばね ５ 磁気ヘッド内蔵本体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ヘッドを保持し磁気記録媒体に対向す
   る対向面を有する磁気ヘッドヘスライダであって、前記
   対向面と磁気記録媒体の表面との間を流れる空気流によ
   って発生した負圧力により磁気ヘッドを磁気記録媒体に
   近づけ、記録再生時に磁気記録媒体と常時接触する形式
   の接触式磁気ヘッドスライダにおいて、磁気記録媒体に
   対向する磁気ヘッドスライダのレール面が、停止時に磁
   気記録媒体と接触し走行時には記録媒体と接触するかま
   たは主たる浮上力を発生させて浮上するパッド部と、空
   気流出端面を除く三辺に存在しスライダ中心において負
   圧を発生させる側面部とを有することを特徴とする接触
   式磁気ヘッドスライダ。
2. 【請求項２】請求項１記載の接触式磁気ヘッドスライダ
   において、側面部の内周側もしくは外周側の少なくとも
   一方の流入端前面に空気流入口を設け、かつ、空気流入
   口の長手方向の幅を磁気ヘッドスライダ長手方向の全長
   の２０％以下としたことを特徴とする接触式磁気ヘッド
   スライダ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の接触式磁気ヘッド
   スライダにおいて、荷重中心より空気流入端側に存在す
   るパッド部の記録媒体に対向する面の面積の総和が、荷
   重中心より空気流出端側に存在するパッド部の記録媒体
   に対向する面の面積の総和より大きいことを特徴とする
   接触式磁気ヘッドスライダ。