JP2614651B2 - 磁気ヘッドの表面研磨方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、可撓性を有する情報記録ディスク、例え
ばフロッピディスク、好ましくは高速で回転駆動される
スチルビデオフロッピディスクを用いて情報の記録／再
生を行うディスク駆動装置の磁気ヘッドの表面の研磨に
好適な磁気ヘッドの表面研磨方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気ヘッドには、ヘッドトップが平坦なヘッドスライ
ダにギャップが形成された5.25インチ径や3.5インチ径
のフロッピディスクに使用されるものや、表面が弧状に
形成されたビデオテープの記録・再生に使用される磁気
ヘッドと同様の磁気ヘッドを用いる２インチ径のフロッ
ピディスク用の磁気ヘッドがある。磁気ヘツドはこれら
の情報記録ディスク（以下、ディスクと略称する）の摩
耗やヘッドトップへの異物の侵入防止を考えると、ヘッ
ドトップの全面でディスクに摺接することが望ましい。
そのため、上記ヘッドトップが平坦なものでは、ラッピ
ングディスクと称されるディスクの表面に研磨剤が塗布
されたものを高速で回転させてコアと一体に形成された
ヘッドスライダのヘッドトップを研磨している。そし
て、ディスクをヘツドスライダで挾持するようにして、
あるいはヘッドスライダのヘッドトップにパッドを介し
てディスクを押しつけ、平坦な状態にして記録・再生が
行われる。

一方、ビデオ用の磁気ヘッドの場合には、ヘッドトッ
プが弧状に形成されているので、例えばパッド等を利用
してディスクに所定のロード圧を付与したり、媒体自体
の張力を利用して所定のロード圧を得るようにしてい
る。後者の例として、実公昭42−17806号公報に記載さ
れた考案がある。この考案は、少なくとも50μｍ以下の
極く薄い磁気円盤シートを遠心力により平面状態に保持
できる程度に高速回転させて信号を記録・再生する装置
において、シート基台をヘッド取付部において一部凹陥
させ、この凹陥部内にヘッドを調節自在に収容し、ヘッ
ドを取り付けた凹陥部を通過する磁気シート変形に対応
するようにその回転方向と反対方向にやや傾斜させた構
成に特徴がある。しかし、このような構成をとると、弧
状の磁気ヘッドがディスクに対して摺接するときの突っ
込み高さ、言い換えればペネトレーションの量によって
ディスクの変形量が変わり、それによって磁気ヘッドと
の摺接状態が変わってくる。

これを第５図および第６図を参照して説明する。第５
図は磁気ヘッド１のヘッドトップ２とディスク３の摺接
が理想的な状態すなわちヘッドトップ２の全面でディス
ク３が摺接している場合を示し、このときのヘッドトッ
プ２の曲率半径をＲとする。

この曲率半径Ｒで磁気ヘッド１のヘッドトップ２が形
成されたとして、実際にディスク３に摺接する状態は、
第６図（ａ）に示すように突っ込み高さが大きい場合、
同図（ｂ）に示すように丁度良い場合、同図（ｃ）に示
すように、突っ込み高さが小さい場合の３種類が考えら
れる。そして、突っ込み高さが大きい（ａ）の場合に
は、ディスク３が過剰に変形してディスク３の変形に伴
う曲率をr₁としたときに、Ｒ＞r₁となり、ヘッドギャッ
プでスペーシングが生じる虞がある。また、突っ込み高
さが小さい場合には、ディスク３の変形に伴う曲率をr₃
としたときにＲ＜r₃となりヘッドギャップのスペーシン
グが発生する虞はない。なお、突っ込み高さが丁度良い
場合にはディスク３の曲率r₂は当然Ｒ＝r₂となる。すな
わち、このような磁気ヘッド１の突っ込み高さの関係
で、上記曲率Ｒと突っ込み高さが常に丁度良い（ｂ）の
状態に設定できればよいが、組立誤差が必ず関与してく
るので、実際の曲率Ｒ′は、上記曲率Ｒを上記r₂に相当
する曲率よりも若干小さくして、ヘッドギャップのスペ
ーシングが絶対に生じないように設定してある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のように曲率Ｒ′を理想的な曲率r₂よ
りも小さくすると、第７図に示すようにヘッドトップ２
とディスク３とのごく僅かな隙間に異物やディスク表面
の研磨摩耗粉等６が堆積し、これがディスク摩耗の始ま
るきっかけとなることがテレビジョン学会の学会誌でも
報告されている。その報告では、「主磁極膜の直下のス
ペイシング量は200Åと小さく、一般に見られる0.1〜１
μｍ大の異物を挟み込む可能性は極めて小さいと考えら
れるが、その両端部ではスペイシングがはるかに大きく
拡大するため、媒体からの研削摩耗粉などを挟み込み、
損傷の開始点となりやすいと考えられる。一旦損傷を受
けるとその材料部分の強度が極度に低下することは一般
に言われており、その周辺部で一層甚だしい破壊が進行
すると考えられる。」（テレイジョン学会 VR87−41
“Co−Cr垂直磁気記録媒体の表面性と耐久性との関連に
ついて”第14頁第１欄）と述べており、上記のように曲
率Ｒ′を設定することに問題があることがわかった。

この発明は上記のような技術的背景に鑑みてなされた
もので、その目的は、磁気ヘッドのヘッドトップの曲率
とディスクの変形による曲率が一致し、ディスクの損傷
を生じる虞のない磁気ヘッドを形成することが可能な磁
気ヘッドの表面研磨方法を提案することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、磁気ヘッドの表面を研磨し、予め設定さ
れた曲率に形成する磁気ヘツドの表面研磨方法におい
て、負圧発生部を有する磁気ヘツド支持部材の負圧発生
部に磁気ヘツドのコア部分をディスク駆動装置に取り付
ける突出寸法で接着固定し、可撓性を有する情報記録デ
イスクと同等の可撓性を備えたベース材の表面に研磨剤
層を形成した研磨シートに、上記磁気ヘツド支持部材と
ともに磁気ヘツドのコアのギャップ形成部分を対向さ
せ、上記研磨シートを記録／再生時の情報記録デイスク
とほぼ同等の対向速度で上記磁気ヘツドに対し相対的に
移動させて、上記負圧発生部に生じる負圧を利用して研
磨シートに情報記録デイスクと同等の変形とロード圧と
を生じさせ、ギャップが形成された磁気ヘツドのトップ
部分を研磨することによって達成される。

〔作用〕

上記方法によれば、まず、磁気ヘッド支持部材の負圧
発生部に磁気ヘッドとの相対位置を実機と同一の突出寸
法にして接着し、固定する。このようにして磁気ヘッド
支持部材に磁気ヘッドを組み込んだ磁気ヘッド組立体を
例えば複数個、磁気ヘッドのギャップ形成部分を研磨シ
ートに対向させて並置する。そして、研磨シートをディ
スク駆動装置におけるディスクと同等の距離まで近接さ
せて、ディスクの記録・再生時の周速に相当する送り速
度で研磨シートを送る。すると、研磨シートはディスク
と同等に可撓性を有するベース材に研磨剤層を形成した
ものなので、磁気ヘッド支持部材の負圧発生部で吸引さ
れ、実際のディスクと同じ変形とロード圧が生じる。し
たがって、研磨シートを送るとともに、その研磨シート
の変形にそって磁気ヘッドのヘッドトップが研磨され、
研磨シートの変形の曲率と同じ曲率のヘッドトップが形
成される。

〔実施例〕

以下、この発明の実施の一例について図面を参照して
説明する。

第１図は実施例に係る研磨方法の概略を示す説明図、
第２図は磁気ヘッド組立体の縦断面図、第３図はその平
面図、第４図は磁気ヘッド組立体とディスクもしくは研
磨シートとの関係を示す説明図である。

第２図および第３図において、磁気ヘッド組立体４
は、磁気ヘッド１と磁気ヘッド支持部材５とからなって
いる。磁気ヘッド支持部材５は図において上面すなわち
ディスク３に対向する側に負圧発生手段としての第１の
環状の突出部5aと、その内側の取付孔5cを囲むように突
出した同じく負圧発生手段としての第２の環状の突出部
5dとを備え、第１の突出部5aと第２の突出部5dとの間に
第１の凹陥部5bが形成されている。これを第１の凹陥部
としたのは第２図からわかるように磁気ヘッド１のヘッ
ドトップ２と第２の突出部5dとの間にも微小な第２の凹
陥部5eが形成されるからである。

磁気ヘッド１は、上記取付孔5cにヘッドトップ２側の
ヘッドコア2aが反凹陥部形成側から挿入され、第２の突
出部5dから若干（この実施例では５μｍ）突出した位置
で接着剤により接着され、固定されている。このよう
に、環状に形成された突出部5a,5dを２段にわたって設
けると、第４図に示すように矢印Ａ方向に高速回転する
ディスク３は、第１および第２の凹陥部5b,5eで負圧と
なるので、磁気ヘッド支持部材５の図において上面側で
吸い込まれ、磁気ヘッド支持部材５および磁気ヘッド１
のヘッドトップ２の凹凸に沿って変形する。このとき、
第１の突出部1aと第１の凹陥部5bの相対的位置関係の相
違によりベルヌーイの定理に従って第１の凹陥部5bで負
圧を生じたのものが、第２の突出部5dによってディスク
３の高さ位置を規定されて磁気ヘッド１のギャップ2bが
形成されたヘッドトップ２に導かれる。これにより、ヘ
ッドトップ２ではヘッドトップ２の取付け高さに応じた
曲率で変形してヘッドトップ２にタッチすることにな
る。なお、この例の場合には、第２の突出部5dとヘッド
トップ２との間にも上記の若干の凹陥部、すなわち第２
の凹陥部5eが形成されているので、この第２の凹陥部5e
においても負圧が発生し、ディスク３の吸引をより確実
にしている。

ちなみに、この実施例の場合、磁気ヘッド支持部材の
外径は7mmφ、第１の突出部5aの幅は0.5mm、第２の突出
部5dの幅は0.75mmで、トップヘッド２の曲率半径Ｒは30
mmに設定されている。

このように、上記のように構成された磁気ヘッド組立
体４では、突出部と凹陥部との組み合わせでディスク３
の吸引が行われる。そこで、上記のような位置関係で磁
気ヘッド支持部材５に固定されて組み立てられた磁気ヘ
ッド組立体４を第１図に示すように、取付台10に固定
し、ディスク３の回転方向と研磨シート11の送り方向を
合わせて、ディスク３の回転時の周速に相当する5.5〜
7.7m/secで送ると、上記と同様の関係が研磨シート11と
磁気ヘッド組立体４との間に生じ、磁気ヘッド１のヘッ
ドトップ２が研磨シート11の変形に沿って研磨され、研
磨シート11の変形の曲率と同一の曲率のヘッドトップ２
が得られる。したがって、磁気ヘッド支持部材５と磁気
ヘッド１との組立誤差があったとしても、その組立誤差
が実機のディスク３の変形と同様に変形する研磨シート
11の変形に従って研磨され、その各々の磁気ヘッド組立
体４に応じた最適のヘッドトップ２の曲率Ｒが形成され
ることになる。

このための研磨シート11は、25μｍのポリエステルフ
ィルムをベース材として10μｍの厚みのダイヤモンド粒
子層を研磨剤層として形成したものを使用した。この例
では、ベース材のヤング率をディスク３のヤング率と同
一になるように材料および厚さを選定してある。研磨シ
ート11の送り装置としては、第１図からもわかるよう
に、図示しない駆動モータから回転駆動される主動側の
プーリ12と従動側のプーリ13との間に研磨シート11を張
設し、さらに取付台10に対向する側に一対のテンション
ローラ14,15を入れて磁気ヘッド組立体４に対し、研磨
シート11を所定のテンションで所定の距離の位置まで移
動できるようにしてある。これにより、研磨シート11を
送りながら所定の位置まで磁気ヘッド組立体４に近接さ
せ、上記の負圧を発生させて研磨シート11を実機のディ
スク３と同様に吸引させてヘッドトップ２を研磨させる
ことが可能になる。なお、図では簡略のため取付台10上
には、磁気ヘッド組立体４は１個しか載置されていない
が、実際の研磨作業では複数個並置して同時に研磨する
ように設定される。

なお、この実施例においては、研磨シート11に形成し
た研磨剤層はダイヤモンドであるが、このほかに、アル
ミナなどの公知の研磨剤の使用できることはいうまでも
ない。

したがって、上記のように研磨して形成した磁気ヘッ
ド組立体をディスク駆動装置に実装すれば、ヘッドトッ
プ２は実際のディスク３との当接状態をシミュレートし
て形成されているので、ヘッドトップ全面でディスク３
とコンタクトすることになる。そのため、ヘッドギャッ
プとディスク３との間でスペーシングが発生する虞もな
ければ、ヘッドトップ２の両端部でスペーシングが発生
する虞もなくなり、記録・再生の安定性を確保すること
ができるとともに、ディスク３表面の破損を防止し、デ
ィスク３の耐久性を保証することができる。

〔発明の効果〕

これまでの説明であきらかなように、ディスクと同等
の可撓性を有する研磨シートを介し、実機と同様の吸引
状態を実現して磁気ヘッドのヘッドトップを研磨するよ
うに構成したこの発明によれば、実際の記録・再生状態
のヘッドタッチを実現してヘッドトップを研磨するの
で、磁気ヘッドとディスクの全面的なヘッドタッチを常
時保証することができ、それ故、ディスク損傷の発生を
回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の実施例を説明するため
のもので、第１図は実施例に係る発明方法を実施するた
めの研磨装置の概略構成図、第２図は磁気ヘッド組立体
の縦断面図、第３図は磁気ヘッド組立体の平面図、第４
図はディスクもしくは研磨シートの吸引状態を示す説明
図、第５図および第７図は従来例を説明するためのもの
で、第５図は磁気ヘッドとディスクの状態を示す説明
図、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ磁気ヘッ
ドの突っ込み高さとディスクの変形の関係を示す説明
図、第７図はディスク破壊の前段階を示す説明図であ
る。 １……磁気ヘッド、２……ヘッドトップ、2a……ヘッド
コア、2b……ギャップ、３……ディスク、４……磁気ヘ
ッド組立体、５……磁気ヘッド支持部材、5a,5d……突
出部、5b,5e……凹陥部、10……取付台、11……研磨シ
ート。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気ヘツドの表面を研磨し、予め設定され
   た曲率に形成する磁気ヘツドの表面研磨方法において、
   負圧発生部を有する磁気ヘツド支持部材の負圧発生部に
   磁気ヘツドのコア部分をディスク駆動装置に取り付ける
   突出寸法で接着固定し、可撓性を有する情報記録デイス
   クと同等の可撓性を備えたベース材の表面に研磨剤層を
   形成した研磨シートに、上記磁気ヘツド支持部材ととも
   に磁気ヘツドのコア部分を対向させ、前記研磨シートを
   記録／再生時の情報記録デイスクとほぼ同等の対向速度
   で上記磁気ヘツドに対し相対的に移動させて、上記負圧
   発生部に生じる負圧を利用して研磨シートに情報記録デ
   イスクと同等の変形とロード圧とを生じさせ、ギヤツプ
   が形成された磁気ヘツドのヘツドトツプ部分を研磨する
   ことを特徴とする磁気ヘツドの表面研磨方法。