JP2557920B2

JP2557920B2 - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JP2557920B2
Application number: JP62307009A
Authority: JP
Inventors: 邦夫関根; 光由斉藤; 康郎大坪
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JPS63266605A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、磁気記録媒体に当接して信号の記録再生を
行う磁気ヘッドに係わり、特にヘッド／媒体間の接触状
態の改良をはかった磁気ヘッドに関する。

（従来の技術）従来、信号の記録再生を行う磁気記録再生装置とし
て、各種のフロッピーディスク装置が用いられている。
第10図は一般的なフロッピーディスク装置に使用される
磁気ヘッドを示す図であり、磁気ヘッド80は２本のスラ
イダ81,82から構成されており、一方のスライダ81には
磁気コア83が形成されている。また、磁気ヘッド80の磁
気記録媒体対向面84は平面形状である。そして、磁気ギ
ャップ85は、磁気コア83の平面部の磁気記録媒体走行方
向長さの略中心に位置している。

フロッピーディスク装置には、片面型と両面型とがあ
るが、記憶容量の点から両面型の方が有利である。両面
型フロッピーディスク装置は、上記構造の磁気ヘッド80
で第11図（ａ）（ｂ）に示す如く磁気記録媒体90を表裏
両面から挟み、この状態で信号の記録再生を行うもので
ある。そして、上下の磁気ヘッドスライダ平面部が対向
しており、磁気コア83は上下の磁気ヘッド80の磁気的干
渉を防止する目的で、対向しないように位置している。

また、上下の磁気ヘッド80の平面部を磁気記録媒体90
に容易に接触させるために、磁気ヘッド80の両方又はい
ずれかが第12図に示すように支持されている。即ち、磁
気ヘッド80はジンバルばね91に取付けられており、ジン
バルばね91はキャリッジ92に固定されている。キャリッ
ジ92にはピボット93が設けられているが、このピボット
93は磁気ヘッド平面部の磁気記録媒体走行方向長さの中
心上に作用し、ジンバルばね91を介して磁気ヘッド80に
押付け力を与えるものである。このように磁気ヘッド80
を支持することにより、磁気ヘッド80はピボット93の作
用点を中心として回転の自由度を持ち、取付け誤差によ
って生じる片当りを防止し、磁気ヘッド80の平面部を容
易に磁気記録媒体90に接触させるようにしている。

以上簡単に、一般的両面型フロッピーディスク装置の
磁気ヘッド及び磁気ヘッド支持構造について説明した
が、従来の両面型フロッピーディスク装置は磁気ギャッ
プと磁気記録媒体を接触させるため、磁気ヘッドの磁気
記録媒体対向面の全面を磁気記録媒体に接触させるよう
にしているのである。

ところで、磁気ヘッド形状及び磁気ヘッド支持構造を
設計するに際して考慮しなければならない点は、製作・取付け誤差を許容し、いかに大きなマージンを
持って磁気ギャップと磁気記録媒体とを接触させること
ができるか。

磁気記録媒体への負荷をいかに小さくできるか。

と云う２点である。

前述したように従来の両面型フロッピーディスク装置
の場合、第１の点を満足するために、磁気ヘッドの磁気
記録媒体対向面を平面形状とし、磁気ヘッドをジンバル
支持し、磁気ヘッドの平面部全面を磁気記録媒体に接触
させて、磁気ギャップと磁気記録媒体を接触させようと
しているのである。また、より大きなマージンを持たせ
るには、磁気ヘッドの押付け力を大きくする、又は磁気
ヘッドの平面部面積を小さくする、つまり磁気ヘッド平
面部全面の接触面圧を大きくする方法が取られる。しか
しながら、磁気ヘッド平面部全面の接触面圧を大きくす
るということは、第２の考慮項目である磁気記録媒体へ
の負荷を小さくする点に反する。つまり、磁気ヘッド平
面部全面の接触面圧を大きくすると、磁気記録媒体の耐
久性の劣化を招くのである。

一方、近年の情報処理技術の発達に伴って、磁気記録
再生装置の大容量化及び信頼性の要求が益々高まってい
る。フロッピーディスク装置においては、高記録密度が
可能な媒体として垂直磁気記録媒体であるCo−Cr,Ba−F
e等の媒体開発が盛んに行われている。このような中
で、これらの媒体を使いこなすべく、磁気記録媒体への
負荷を小さくし、磁気ギャップと磁気記録媒体の安定し
た接触を得る技術確立も大きな研究課題となっている。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来、磁気ギャップと磁気記録媒体とを容
易に接触させるためには、磁気ヘッドの磁気記録媒体対
向面全面の接触面圧を大きくしなければならないが、一
方この接触面圧を大きくすると磁気記録媒体の耐久性が
劣化すると云う相反する問題があった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、磁気記録媒体への負荷の十分小さい
状態で磁気ギャップと磁気記録媒体とを容易に接触させ
ることができ、磁気記録媒体の耐久性向上及び磁気記録
再生装置としての信頼性の向上に寄与し得る磁気ヘッド
を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の骨子は、磁気ギャップ近傍のみを磁気記録媒
体に安定に接触させることにより、磁気記録媒体への負
荷を十分小さくした状態で信号の記録再生を行うことに
ある。

即ち本発明は、磁気記録媒体と対向する平面部を持
ち、この平面部に形成された磁気ギャップを該媒体と接
触させて信号の記録再生を行う磁気ヘッドにおいて、前
記磁気ギャップを前記平面部の磁気記録媒体走行方向長
さ中心より後端側に配置し、且つ前記平面部の面積を磁
気記録媒体流入側よりも流出側の方が小さくなるように
したものである。

（作用）従来の磁気ヘッド及び磁気ヘッド支持構造では、磁気
ギャップ部と磁気記録媒体との接触面圧をP₀にするため
には、第７図（ａ）に示す如く、磁気ヘッド部全面をP₀
の接触面圧にすることになる。従って、磁気ヘッド10の
平面部面積をＳ、磁気ヘッド10と磁気記録媒体30との摩
擦係数をμとすると、磁気記録媒体30は磁気ヘッド10か
ら、 F₁＝P₀・Ｓ・μ ……（１）の摩擦力を受けることになる。これは、第７図（ｂ）に
示す如く接触圧力に変化があった場合でも同様である。

これに対し本発明では、例えば磁気ヘッドの磁気記録
媒体流入端側から空気流体が発生するようにテーパを設
けることにより、磁気記録媒体走行時には自動的に磁気
ヘッド10の前端は浮上し、後端側に位置する磁気ギャッ
プ近傍のみを磁気記録媒体30と部分的に接触する状態を
作ることが可能となる。このときの磁気ヘッド10と磁気
記録媒体30との接触状態を第８図に示す。

ここで、磁気ヘッド10の浮上している部分と接触して
いる部分との境界を磁気ヘッド平面部の磁気記録媒体走
行方向中心位置とし、磁気ギャップは磁気ヘッド平面部
最後端とし、さらに磁気ギャップ部分での接触圧力をP₀
とする。以上の３点を仮定すると、磁気記録媒体30は磁
気ヘッド10から高々 F₂＝（1/4）P₀・Ｓ・μ ……（２）の摩擦しか受けなくなる。なお、磁気記録媒体30は空気
流体からも摩擦力を受けるが、この値は磁気ヘッド10と
磁気記録媒体30との固体摩擦に比べ十分に小さいので無
視できる。つまり、磁気ヘッドの浮上している部分と接
触している部分の境界を磁気ヘッドの後端にする程、そ
の摩擦力を小さくすることができるのである。従って本
発明によれば、磁気記録媒体への負荷を十分に小さく
し、容易に磁気ギャップと磁気記録媒体の接触が可能と
なる。

ところで、磁気ヘッドと磁気記録媒体の相対速度及び
負荷荷重のある条件では、第８図に示す状態が実現でき
るが、さらに相対速度を大きくすると第９図に示す如く
磁気ヘッドの平面部全面が浮上することになる。これ
は、磁気ギャップと磁気記録媒体との間にスペーシング
を生むことになり、電磁変換特性の劣化を招くこととな
る。この時に磁気ヘッドに作用する力を第９図に示す。

ここで、磁気ヘッド10の回転中心であるピボット13の
作用する点より前端側の磁気ヘッド平面部で発生する空
気流体力をFa、ピボット点より後端側の磁気ヘッド平面
部で発生する空気流体力をFb、ピボット点から前端側の
磁気ヘッド平面部に発生する空気流体圧力中心までの距
離をLa、ピボット点から後端側の磁気ヘッド平面部に発
生する空気流体圧力中心までの距離をLbとすると、 Fa・La−Fb・Lb＝０ ……（３）となる。この場合に、磁気ヘッドの平面部全面が浮上す
ることになる。また、第８図に示す如く磁気ヘッド平面
部が接触するのは Fa・La−Fb・Lb＞０ ……（４）の場合である。本発明では、磁気ヘッド平面部の幅を、
磁気記録媒体流入側を流出側より大きくすることによ
り、Fa・Laを大きくし、Fb・Lbを小さくしている。従っ
て、（４）式の条件が満され易い、つまり磁気ヘッドの
平面部の前端側が浮上し、後端側が接触し易い構造とな
っている。

かくして本発明によれば、磁気記録媒体と磁気ヘッド
との摩擦力を十分に小さくし、容易に磁気ギャップと磁
気記録媒体との接触が得られることになる。

（実施例）以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係わる磁気ヘッドを示す
概略構成図である。磁気ヘッド10は２本のスライダ11,1
2から構成され、一方のスライダ11にはコア13が形成さ
れている。磁気ヘッド10の磁気記録媒体と接触する面14
は平面に加工されており、この平面部14の幅は、磁気記
録媒体走行方向に対し磁気記録媒体流入側より流出側の
方が小さくなっている。つまり、磁気ヘッド平面部14の
面積が、磁気記録媒体走行方向に対し磁気記録媒体流入
側より流出側の方が小さくなっている。磁気ヘッド10の
磁気記録媒体流入端側側面のエッジ16は、空気流体圧力
が発生するように面取り加工されている。

また、磁気ギャップ15は、平面部14の中心ではなく、
磁気記録媒体走行方向の後端側（例えば、磁気ヘッド平
面部の磁気記録媒体流入端から略0.9の位置）に形成さ
れている。ここで、磁気ギャップ15は２つあり、前方が
R/Wギャップ、後方がイレーズギャップである。なお、
図中17は磁気ヘッド10に巻装された励磁コイルを示して
いる。

磁気ヘッド10は、前記第11図に示した如く両面記録再
生型の可撓性磁気記録媒体を挟んで対向配置される訳で
あるが、このとき磁気ヘッド10の少なくとも一方は前記
第12図に示す機構により、磁気記録媒体走行方向及び磁
気記録媒体半径方向回りに回転の自由度を持つように支
持されている。

このような構成であれば、磁気ヘッドと磁気記録媒体
との接触状態は前記第８図に示す如くなり、磁気ヘッド
10の磁気記録媒体30に対する接触面積が小さいものとな
る。そしてこの場合、磁気ギャップ15が形成されている
部分では磁気ヘッド10と磁気記録媒体30とは十分接触し
ているので、信号の記録・再生は安定して行うことがで
きる。従って、磁気記録媒体30に対する負荷を小さくす
ることができ、磁気記録媒体30の耐久性の向上をはかる
ことができる。さらに、磁気ギャップ位置では磁気ヘッ
ド10と磁気記録媒体30との接触面圧を十分大きくするこ
とができるので、信号の記録・再生を安定に行うことが
でき、装置信頼性の向上をはかることも可能である。

また、磁気ヘッド平面部面積を、磁気記録媒体走行方
向に対し磁気記録媒体流入側よりも流出側の方を小さく
しているので、磁気ヘッド10の前端側が浮上し、後端側
が接触する状態を容易に実現することができる。さら
に、磁気記録媒体30への負荷が小さくなることから、磁
気記録媒体30を走行させるためのモータの消費電力を小
さくできる等の利点もある。

なお、本発明者等は、実施例ヘッドと従来ヘッドとを
用い、信号の記録再生時における出力と磁気ヘッド／磁
気記録媒体間の摩擦力に着目し、荷重をパラメータに実
験を行った。その実験結果を第２図に示す。

ここで、○印は実施例における最大出力比、△印は実
施例における摩擦係数、●印は従来例における最大出力
比、▲印は従来例における摩擦係数である。また、最大
出力比とは、磁気ギャップと磁気記録媒体とが理想的に
接触したときの出力値に対するそれぞれの荷重での出力
値の割合である。最大出力比は、実施例，従来例共に荷
重が大きくなる程高くなり、ある荷重以上からは1.0で
一定となる。つまり、この荷重以上で磁気ギャップと磁
気記録媒体は理想的に接触したのである。

摩擦係数は従来例の場合、荷重に依存せず、0.2で略
一定である。これに対し、実施例では低荷重領域では0.
05以下となり、荷重が増すに従い従来例の場合の摩擦係
数0.2に近付く。ここで、最も注目すべきことは、実施
例においては例えば荷重20gfを見ても判るように摩擦係
数0.03と従来例の約1/7のと云う極めて低い状態で、最
大出力比1.0、つまり磁気ギャップと磁気記録媒体の理
想的接触を実現できたと云うことである。

第３図乃至第６図はそれぞれ本発明の他の実施例の概
略構成を示す図である。第３図の例は、磁気ヘッド平面
部14の幅を磁気記録媒体方向に沿って連続的に小さくす
るのではなく、ステップ状に変化させたものである。第
４図の例は、磁気ヘッド平面部14の磁気記録媒体流入側
に流出側の幅よりも小さい領域Ａを設けたものである。
いずれの例も、平面全体から見ると、平面部の幅が流入
側よりも流出側の方が小さくなっており、先の実施例と
同様の効果が得られる。

また、第５図の例は磁気ヘッド平面部14の流出側に、
記録媒体走行方向と直交する溝18を形成することによ
り、流入側よりも流出側の面積を小さくしたものであ
る。この溝18の代りに、磁気ヘッド平面部14の流出側に
孔を形成してもよい。さらに、第６図の例は、磁気ヘッ
ド平面部14を磁気ヘッドの磁気記録媒体走行方向の略全
域に亙って形成したものである。このような構成であっ
ても、先の実施例と同様の効果が得られるのは勿論のこ
とである。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。例えば、前記磁気ギャップの位置
は、磁気ヘッド平面部の磁気記録媒体走行方向長さの中
心よりも後端側であればよく、仕様に応じて適宜変更可
能である。また、磁気ヘッドの一方を前記第12図に示す
如き支持機構で支持するのではなく、磁気ヘッドの両方
を該支持機構により支持するものにも適用することが可
能である。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、磁気ヘッドと磁
気記録媒体の摩擦力を十分小さくした状態で、磁気記録
媒体に対する記録・再生を安定して行うことができる。
従って、磁気記録媒体の耐久性向上に寄与すると共に、
磁気記録再生装置の信頼性向上に寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる磁気ヘッド部の概略
構成を示す図、第２図は上記実施例の効果を説明するた
めのもので荷重に対する最大出力比及び摩擦係数の関係
を示す特性図、第３図乃至第６図はそれぞれ他の実施例
の概略構成を示す図、第７図乃至第９図はそれぞれ本発
明の作用を説明するための図、第10図乃至第12図はそれ
ぞれ従来の問題点を説明するための図である。 10……磁気ヘッド、11,12……スライダ、13……コア、1
4……平面部、15……磁気ギャップ、16……コーナ部、1
7……励磁コイル、18……溝、23……ピボット、30……
磁気記録媒体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−258327（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−980（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−243984（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−115271（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−74173（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体と対向する平面部を持ち、こ
の平面部に形成された磁気ギャップを該媒体と接触させ
て信号の記録再生を行う磁気ヘッドにおいて、前記磁気
ギャップが前記平面部の磁気記録媒体走行方向長さ中心
より後端側に位置し、且つ前記平面部の面積が磁気記録
媒体流入側よりも流出側の方が小さいことを特徴とする
磁気ヘッド。
【請求項２】前記平面部の幅は、前記磁気記録媒体流入
側よりも流出側の方が小さいことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の磁気ヘッド。
【請求項３】前記平面部の前記磁気記録媒体流出側に、
溝若しくは孔を設けてなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の磁気ヘッド。
【請求項４】前記磁気記録媒体は両面記録再生型の可撓
性磁気記録媒体であり、この可撓性磁気記録媒体を表裏
両面から挟み、信号の記録再生を行うと共に、該磁気記
録媒体を両面から挟む磁気ヘッドの少なくとも一方は該
磁気記録媒体の半径方向軸周りに回転の自由度を有する
ように支持されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の磁気ヘッド。
【請求項５】前記回転の自由度を与える回転中心は、前
記磁気ギャップよりも前記磁気記録媒体流入側に設けら
れていることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
磁気ヘッド。
【請求項６】前記平面部の前記磁気記録媒体走行方向の
エッジ部分は、面取り加工されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッド。