JP2624206B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JP2624206B2
JP2624206B2 JP6337312A JP33731294A JP2624206B2 JP 2624206 B2 JP2624206 B2 JP 2624206B2 JP 6337312 A JP6337312 A JP 6337312A JP 33731294 A JP33731294 A JP 33731294A JP 2624206 B2 JP2624206 B2 JP 2624206B2
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    • G11B5/4853—Constructional details of the electrical connection between head and arm

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に関
し、主としてコンピュ−タなどに用いられる磁気ディス
ク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報記憶ファイルの分野におい
て、高記録密度化が着実に向上している。そして、磁気
ディスク装置では、情報を読み書きする磁気ヘツドと情
報を保持している記録媒体との間隔(以下“スペ−シン
グ”と称する)を小さくすることが、高密度化の重要な
要素の一つとなっている。このスペ−シングを小さくす
るため、空気ベアリングの代わりに液体ベアリングを用
いた磁気ディスク装置が従来より数多く開発されている
(例えば、特開平4−113568号公報、米国特許第2,969,43
5号明細書、同第3,005,675号明細書、同第3,579,212号
明細書、同第4,633,351号明細書、同第5,202,803号明細
書参照)。
【０００３】また、磁気ディスク媒体の最表面に設けた
液体潤滑剤層の表面張力と液体潤滑剤の圧力を利用し、
磁気ヘッドと磁気ディスク媒体とを非接触にして破壊を
防ぎ、かつスペ−シングを小さくすることが提案されて
いる(例えば特開平5−54578号公報参照)。さらに、磁気
ヘッドスライダ及び磁気ヘッドスライダ支持機構を小型
化し、軽荷重にした接触式磁気ディスク装置も開発され
ている(例えば、H.Hamilton“Journal of the Magnetic
of Japan”Vol.15，Supplement No.S2(1991)483及び特
願平5−508808号明細書参照)。
【０００４】一方、従来の空気ベアリングを利用する磁
気ディスク装置では、空気による揚力を得るために、磁
気ヘッドスライダに２つから４つの浮揚面パッドを有す
るものが提案されている。例えば、特開平6−36489号公
報には、左右２つの空気ベアリング用の浮揚面パッドに
ついて、特開平6−52645号公報には、前方２つと後方１
つの計３つの空気ベアリング用浮揚面パッドについて、
それぞれ開示されている。
【０００５】また、液体ベアリングを用いた磁気ディス
ク装置では、前掲の特開平4−113568号公報には、液体
ベアリング用パッドについて開示されており、該パット
を前後各２つの計４つ配設することが提案されている。
同じく前掲した米国特許第5,202,803号明細書には、前
方２つと後方１つの液体ベアリング用パッドについて、
また、前掲の特開平5−54578号公報にも１つの液体ベア
リング用パッドについて、それぞれ開示されている。
【０００６】さらに、特開平6−12808号公報に記載のよ
うに、空気ベアリングと液体ベアリングとを併用するこ
とも提案されている。この場合、３つの浮上面パッドの
内、前方の２つが空気ベアリング用パッドであり、後方
の１つが液体ベアリング用パッドである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の接触
型磁気ディスク装置では、磁気ヘッドスライダと磁気デ
ィスク媒体とが高速で接触するため、磁気ヘッドスライ
ダ及び磁気ディスク媒体が摩耗損傷してしまうという欠
点を有し、また、磁気ディスク媒体上での磁気ヘッドス
ライダの跳躍が大きくなり、このため、スペ−シングが
大きくなり記録密度が上がらないという問題点を有して
いる。
【０００８】一方、液体ベアリングを用いた従来の磁気
ディスク装置では、磁気ヘッドスライダ及び磁気ディス
ク媒体の摩耗は減少するが、磁気ディスク媒体上での磁
気ヘッドスライダの跳躍が大きい問題を解決することは
出来ない。以下その理由を詳細に説明する。
【０００９】前掲した特開平4−113568号公報、特開平5
−54578号公報、米国特許第2,969,435号明細書、同第3,
005,675号明細書、同第3,579,212号明細書、同第4,633,
351号明細書、同第5,202,803号明細書などに開示されて
いる磁気ディスク装置では、空気ベアリングの代わりに
液体ベアリングを用い、磁気ヘッドスライダを浮上させ
て非接触とし、これにより液体ベアリングの厚さと同等
のスペ−シングが得られることが開示されている。
【００１０】しかしながら、液体ベアリングの厚さは20
ナノメ−タ程度であり、磁気ディスク媒体あるいは磁気
ヘッドスライダの表面粗さが数ナノメ−タとスペ−シン
グの５分の１程度にしか減少できないので、毎秒10メ−
タ−以上の高速で磁気ヘッドスライダが磁気ディスク媒
体に追従することは困難である。即ち、前述した磁気ヘ
ッドスライダの跳躍を避けることは困難であるという問
題点を有している。
【００１１】その理由を説明すると、前記した各公報及
び米国特許明細書に記載の従来例では、例えば前記した
特開平4−113568号公報に記載のものでは、液体ベアリ
ングにモンテフルオス社のGALDEN D02又はデュボン社の
KRYTOXなどの極性官能基を有しないパ−フロロポリエ−
テルが用いられている。このような非極性のパ−フロロ
ポリエ−テルは、磁気ヘッドスライダあるいは磁気ディ
スク媒体との相互作用が弱いため、これを使用しても磁
気ヘッドスライダの跳躍を防ぐことは困難である。
【００１２】また、前掲の米国特許第5,202,803号明細
書には、液体ベアリング用として、ダイキン社のDEMNUM
SPからなる１つの極性基を有するパ−フロロポリエ−
テル又はPOLY-1-DECENEなどの２重結合を有する炭化水
素が開示されている。しかし、このような液体の使用に
おいても、前記と同様、磁気ヘッドスライダあるいは磁
気ディスク媒体との相互作用が弱いため、磁気ヘッドス
ライダの跳躍を防ぐことは困難である。
【００１３】また、前記した特開平5−54578号公報に
は、液体ベアリング用として極性末端基を有するパ−フ
ロロポリエ−テルを使用し、その表面張力による引力と
液体ベアリングの圧力による斥力の釣合によりスペ−シ
ングを一定に保つようにすることが開示されている。し
かし、表面張力(γ)による引力(Ｆ)は、該公報に記載の
ような曲率半径(Ｒ)の球面スライダの場合、例えばバウ
デン・テイバ−著“固体の摩擦と潤滑”(昭和36年，285
頁)に示されているように、次の式(1) ・Ｆ＝４πＲγ………式(1) で表され、スペ−シング(ｈ)には依存しない。
【００１４】即ち、上記式(1)によれば、表面張力(γ)
による引力(Ｆ)は、スペ−シング(ｈ)の関数として表わ
されるものではないので、このスペ−シング(ｈ)の増大
を防止するような、換言すれば磁気ヘッドスライダの跳
躍を防ぐような引力(Ｆ)としては効果がない。
【００１５】さらに、極性末端基を有するパ−フロロポ
リエ−テルの表面張力は小さく、磁気ヘッドスライダの
跳躍を防ぐには不足である。この小さい表面張力は、前
記したGALDEN D02やKRYTOXなどの非極性パ−フロロポリ
エ−テルを用いた場合も同様であり、ふっ素を含む有機
物質共通の問題である。
【００１６】また、前掲の特開平5−54578号公報、米国
特許第5,202,803号明細書、特開平6−12808号公報に開
示されている１〜３の液体ベアリング用パッドを用いた
磁気ディスク装置では、該パッドと磁気ディスク媒体と
を引きつける液体の引力が弱いため、これも磁気ヘッド
スライダの跳躍を防止することができない。さらに、前
掲の特開平4−113568号公報に開示されている「液体ベ
アリング用パッドを前後各２つの計４つ配設した磁気デ
ィスク装置」では、この４つのパッドが同時に磁気ディ
スク媒体面に接触できないので、これも磁気ヘッドの跳
躍を防止することができない。
【００１７】本発明は、以上のような問題点に鑑み成さ
れたものであって、その目的とするところは、前述の諸
問題を解決することにあり、そして、磁気ディスク媒体
上での磁気ヘッドスライダの跳躍を最小にし、高記録密
度で信頼性の高い磁気ディスク装置を提供することにあ
る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は２発明からな
り、各発明は、いずれも磁気ヘッドスライダ面に接触パ
ッドを配設し、かつ該接触パッドと磁気ディスク媒体と
の間に有機液体を介在させた磁気ディスク装置であっ
て、この液体により接触パッドと磁気ディスク媒体との
間に強い引力を働かせることを意図したものであり、そ
のため、液体の種類や接触パッドの形状及び該パッドの
個数並びにその配列等を総合的に考慮して前記問題点を
解決したものである。
【００１９】即ち、本発明は、「磁気記録再生素子から
なる磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを装着した磁気ヘッド
スライダと、該磁気ヘッドスライダを500ｍｇ重以下の
荷重で支持する磁気ヘッドスライダ支持機構と、磁気デ
ィスク媒体とを少なくとも備えた磁気ディスク装置にお
いて、(1) 前記磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを１
つ以上設け、磁気ディスク媒体と接触パッドとの間に２
以上の極性基を有する液体分子の分子間力を作用させる
ことを特徴とする磁気ディスク装置(請求項１：以下
“第１発明”という)、(2) 前記磁気ヘッドスライダ面
に凸部と平坦部とを有する接触パッドを１つ以上設け、
その平坦部と磁気ディスク媒体との間に非極性もしくは
１以上の極性基を有する液体膜を設けることを特徴とす
る磁気ディスク装置(請求項６：以下“第２発明”とい
う)。」を要旨とする。
【００２０】また、上記(1)又は(2)に記載の磁気ディス
ク装置において、 ・磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを２つ設け、その
うちの１つを磁気ディスク媒体の進行方向に対して前方
に設け、他の１つを後方に設けること(請求項２,７：後
記図５参照)、 ・同じく磁気ヘッドスライダ面に接触バッドを２つ設
け、磁気ディスク媒体の進行方向に対して直角に設ける
こと(請求項３,８：後記図６参照)、 を本発明の好ましい実施態様とするものである。
【００２１】さらに、上記(1)又は(2)に記載の磁気ディ
スク装置において、 ・磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを３つ設け、その
うちの２つを磁気ディスク媒体の進行方向に対して前方
に直角に設け、他の１つを後方に設けること(請求項４,
９：後記図７参照)、 ・同じく磁気ヘッドスライダ面に接触バッドを３つ設
け、そのうちの１つを磁気ディスク媒体の進行方向に対
して前方に設け、他の２つを後方に直角に設けること
(請求項５,１０：後記図８参照)、 を本発明のより好ましい実施態様とするものである。
【００２２】本発明に係る磁気ディスク装置(第１発明
の磁気ディスク装置及び第２発明の磁気ディスク装置を
含む。以下同じ)において、磁気ヘッドスライダ面に接
触パッドを２つ又は３つ設けた本発明の好ましい実施態
様の場合、該接触パッドの磁気ヘッドスライダ面に対す
る配列については、上記したように“磁気ディスク媒体
の進行方向に対して”とする表現を用いた。これは、磁
気ヘッドスライダそれ自体は通常静止状態にあるのに対
し、その下に配置されている磁気ディスク媒体が移動す
るからであり、磁気ヘッドスライダ面に対する接触パッ
ドの配列は、上記の表現が適切であると考えたからであ
る。（以下、本明細書の記載において、この表現を採用
した。）
【００２３】また、磁気ヘッドスライダ面に接触パッド
を２つ又は３つ設けた磁気ディスク装置において、この
接触パッドのうち少くとも１つは、磁気記録再生素子か
らなる磁気ヘッドを有する。これを、前記「接触パッド
の１つを磁気ディスク媒体の進行方向に対して前方に設
け、他の２つを後方に直角に設けた磁気ディスク装置：
請求項５,１０(後記図８参照)」を例に挙げて説明す
る。
【００２４】例えば接触パッド３つのうち、前方に設け
た１つの接触パッドは、磁気記録再生素子からなる磁気
ヘッドを有しないものとし、後方に直角に設けた他の２
つの接触パッドは、いずれも磁気ヘッドを有するものと
することができる。また、前方に設けた１つの接触パッ
ドについては、磁気ヘッドを有するものとし、後方に直
角に設けた他の２つの接触パッドは、いずれも磁気ヘッ
ドを有しないもの又はそのうちの１つだけを有しないも
のとすることができる。このように本発明に係る磁気デ
ィスク装置において、接触パッドのうち、“磁気記録再
生素子からなる磁気ヘッドを有する接触パッド”の数及
びその配設位置について、特に限定するものではない。
【００２５】また、本明細書で記載する“接触パッド”
とは、磁気ディスク媒体面に液体ベアリングを介さない
で直接接触する部分が存在することを意味する表現であ
り、一方、従来の液体ベアリング用パッドは、液体ベア
リング上に同パッドが浮上して非接触であるとの基本概
念から用いた用語である。しかし、両者のパットの形態
及びその作用からみて、実質的に相違するものではな
い。そして、接触部が存在するか否かは、基本概念上で
は区別することができるが、スペ−シングが数10ナノメ
−タである領域では、現実の実施形態上、実質的に区別
する意味はない。そこで、以下の明細書記載で従来の液
体ベアリング用パットについても“接触パッド”と表現
する。
【００２６】次に、本発明に係る磁気ディスク装置(第
１発明の磁気ディスク装置及び第２発明の磁気ディスク
装置)について詳細に説明する。まず、第１発明の磁気
ディスク装置について説明すると、該装置は、前記した
とおり、磁気記録再生素子からなる磁気ヘッドと、該磁
気ヘッドを装着した磁気ヘッドスライダと、該磁気ヘッ
ドスライダを500ｍｇｆ以下の荷重で支持する磁気ヘッ
ドスライダ支持機構と、磁気ディスク媒体とを少なくと
も備えた構成からなり、そして、 ・上記磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを１つ以上設
け、 ・磁気ディスク媒体と接触パッドとの間に２以上の極性
基を有する液体分子の分子間力を作用させる、 ことを特徴としている。
【００２７】第１発明の上記特徴点について、図１５〜
１７を参照して説明する。なお、図１５は、第１発明の
上記特徴点を説明するための図であって、第１発明の磁
気ディスク装置において、接触パッド４と磁気ディスク
媒体６が“２つの極性基12を有する液体分子５”で結合
する様子を模式的に示した図である。また、図１６、図
１７は、従来の磁気ディスク装置の一例、同装置の他の
例を示す図であって、接触パッド４と磁気ディスク媒体
６との間に“非極性液体分子15を介在させた場合”(図
１６)、“１つの極性基12を有する液体分子16を介在さ
せた場合”(図１７)の様子を、それぞれ模式的に示した
図である。
【００２８】図１５に示すように、主鎖13及び２つの極
性基12を有する液体分子５は、接触パッド４の面と磁気
ディスク媒体６とを強い分子間力で架橋させる作用が生
じる。このような架橋作用は、図１６に示す非極性液体
分子15や、図１７に示す１つの極性基12を有する液体分
子16では生じない。第１発明の磁気ディスク装置は、上
記図１５に模式的に示したように、磁気ディスク媒体６
と接触パッド４との間に２以上の極性基12を有する液体
分子５の分子間力を作用させ、この作用により磁気ディ
スク媒体６上での磁気ヘッドスライダ２の跳躍を防止す
るようにしたものである。
【００２９】次に、第１発明の磁気ディスク装置で使用
する“２以上の極性基を有する液体分子”について、具
体的に説明する。これは、以下の基本構造をもつ有機化
合物であり、その１つの系列は、次の一般式(1-1)〜(1-
3)で表される炭化水素系化合物である。
【００３０】
【００３１】
【化１】
【００３２】
【化２】
【００３３】上記一般式(1-1)〜(1-3)において、Ｇ1,Ｇ
2,Ｇ3,Ｇ4は、−OH,−COOH,−COOR,−OOCC(CH3)=CH2,−
NH2,−N(CH3)2,−CH=CH2,−NCO,−SO3H,−N=N-NH2から
選ばれる官能基である。［但し、Ｒは、−H,−ＣhＸ
2h+1又は−Ｃ6Ｘ5(ベンゼン環),−ＣnＸ2n+1Ｃ6Ｘ5(ｈ
及びｎは１〜４の整数)である。］
【００３４】官能基としては、２重結合やベンゼン環な
どのπ電子を持つものよりは、酸素を含むもの特に−OH
や−COOHなどの官能基又はアミノ基、スルホン酸基など
の官能基がより強い相互作用力を有するため望ましい。
また、特開平5−217157号公報に開示された官能基を有
する炭化水素系化合物を使用することもできる。
【００３５】また、Ｒ1〜Ｒ8は、ＣiＸ2i，[ＣjＸ2jＯ]
で表されるＸ(H,F,Cl,Br,Iのいずれか、前記Ｘも同じ)
を含む炭素鎖である。ｉ及びｊは１〜６の整数である。
ｎ,ｉ,ｊが大きくなりすぎると、常温で固体になるた
め、上記した上限を有する。ｐ,ｑは１以上の整数であ
る。ｐ,ｑの上限は、やはり常温で固体になる数で定ま
るが、繰り返し単位の種類によりその値は異なるので一
律に定義できない。
【００３６】上記一般式(1-1)〜(1-3)に含まれ、そし
て、第１発明の磁気ディスク装置において好適に使用で
きる具体的な有機化合物を例示すれば、次のとおりであ
る。 (1) エチレングリコ−ル：ＨＯＣＨ2ＣＨ2ＯＨ (2) プロピレングリコ−ル：Ｈ3ＣＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2ＯＨ (3) トリメチレングリコ−ル：ＨＯ(ＣＨ2)3ＯＨ (4) 1,4-ブタンジオ−ル：ＨＯ(ＣＨ2)4ＯＨ (5) 1,3-ブチレングリコ−ル：Ｈ3ＣＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2Ｃ
Ｈ2ＯＨ
【００３７】(6) 1,5-ペンタンジオ−ル：ＨＯ(ＣＨ2)5
ＯＨ (7) オクタンジオ−ル：Ｈ3ＣＣ2Ｈ4ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ(Ｃ
2Ｈ5)ＣＨ2ＯＨ (8) グリセリン：ＣＨ2(ＯＨ)ＣＨ2(ＯＨ)ＣＨ2(ＯＨ) (9) ジグリセリン：Ｈ2Ｃ(ＯＨ)ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2ＯＣＨ
2ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ2(ＯＨ) (10) ジプロピレングリコ−ル：[Ｈ3ＣＣＨ(ＯＨ)Ｃ
Ｈ2]2Ｏ (11) ポリエチレングリコ−ル：ＨＯ(ＣＨ2ＣＨ2Ｏ)nＣ
Ｈ2ＣＨ2ＯＨ(但し、ｎは分子量190〜630で決まる整数)
【００３８】上記化合物以外にさらに例示すると、(12)
ジエチレングリコ−ル，(13)トリエチレングリコ−ル，
(14)ヘプタエチレングリコ−ル，(15)ジョ−ドメタン，
(16)ジブロモメタン，(17)ジブロモオクタン，(18)ジブ
ロモブタン，(19)ジブロモヘキサン，(20)ジメチルスル
フォキシド，(21)ジクロロヘキサン，(22)ジクロロオク
タン、(23)ジオキサン，(24)メタクリレ−トコポリマ
−，(25)しゅう酸エステル，(26)マロン酸エステルを挙
げることができる。
【００３９】また、こはく酸エステルとして、例えば(2
7)こはく酸ジメチルエステル，(28)こはく酸モノエチル
エステル，(29)こはく酸メチルエチルエステル，(30)こ
はく酸ジ-2-オキシエチルエステル，(31)こはく酸ジア
リルエステル，(32)こはく酸エチルエステルニトリルな
どを挙げることができる。
【００４０】その他、(33)グルタル酸エステル，(34)ア
ジピン酸エステル，(35)ピメリン酸エステル，(36)スベ
リン酸エステル，(37)アゼライン酸エステル，(38)セバ
シン酸エステル、マレイン酸エステル［例えば、(39)マ
レイン酸ジメチルエステル：H3COOCCH=CHCOOCH3)］，(4
0)フマル酸エステル，(41)フタ−ル酸エステル，(42)イ
ソフタ−ル酸エスタル，(43)テレフタ−ル酸エステル，
(44)グリコ−ル酸エステルが挙げられる。
【００４１】また、次に例示するポリエ−テル、ポリオ
−ルなども用いることができる。
【００４２】
【化３】 ［例えば(45)：ｎが平均分子量200〜4000の範囲で決ま
る整数］
【００４３】
【化４】 ［例えば(46)：ｎが平均分子量250〜4000の範囲で決ま
る整数］
【００４４】
【化５】 ［例えば(47)：ｎが平均分子量400で決まる整数］
【００４５】
【化６】 ［例えば(48)：ｎ,ｍが平均分子量3000で決まる整数］
【００４６】
【化７】 ［例えば(49)：ｎが平均分子量2600で決まる整数］
【００４７】
【化８】 ［例えば(50)：ｎが平均分子量700で決まる整数］
【００４８】
【化９】 ［例えば(51)：ｎ,ｍが平均分子量4500で決まる整数］
【００４９】また、第１発明の磁気ディスク装置で使用
できる“２つ以上の極性基を有する液体分子”の別の系
列は、次の一般式(2)で表されるシリコ−ンオイル類(シ
リコ−ン系化合物)である。
【００５０】
【化１０】
【００５１】上記一般式(2)に含まれ、そして、本発明
において好適に使用できる具体的なシリコ−ンオイル類
を例示すれば、次のとおりである。 (100) 末端シラノ−ルポリジメチルシロキサン ［Ｇ5:−OH、Ｇ6:−H、Ｒ9,Ｒ10:−CH3、ｎ＝7〜4,00
0］ 末端アルコ−ルポリジメチルシロキサンであって、例え
ば (101) 末端カルビノ−ル ［Ｇ5:HOCH2CH2O−、Ｇ6:−CH2CH2OH、Ｒ9,Ｒ10:−C
H3、ｎは分子量2,400に相当する整数］ (102) 末端ヒドロキシルプロピル ［Ｇ5:HOCH2CH2CH2O−、Ｇ6:−CH2CH2CH2OH、Ｒ9,Ｒ10:
−CH3、ｎは分子量2,400に相当する整数］ (103) ポリジメチルヒドロキシエチレンオキシドメチル
シロキサン［Ｇ5:−OSi(CH3)3、Ｇ6:−[Si(CH3)(OCH2CH
2OH)O]mSi(CH3)3、ｍ＝3、Ｒ9,Ｒ10:−CH3、ｎは分子量
50〜4,000に相当する整数］ (104) 末端アセトキシポリジメチルシロキサン ［Ｇ5:−OOCCH3、Ｇ6:−Si(CH3)2OOCCH3、Ｒ9,Ｒ10:−C
H3、ｎは分子量36,000に相当する整数］ (105) 末端ジメチルアミノポリジメチルシロキサン ［Ｇ5:−N(CH3)2、Ｇ6:−Si(CH3)2N(CH3)2、Ｒ9,Ｒ10:
−CH3、ｎは分子量425〜600に相当する整数］
【００５２】(106) 末端エトキシポリジメチルシロキサ
ン ［Ｇ5:−OC2H5、Ｇ6:−C2H5、Ｒ9,Ｒ10:−CH3、ｎは分
子量360〜450に相当する整数］ (107) 末端ステアロキシポリジメチルシロキサン ［Ｇ5:C17H35COO−、Ｇ6:−OC17CH35、Ｒ9,Ｒ10:−C
H3、ｎは分子量360〜450に 相当する整数］ (108) 末端アミノ基ポリジメチルシロキサン ［Ｇ5:H2NC3H6−、Ｇ6:−Si(CH3)2C3H6NH2、Ｒ9,Ｒ10:
−CH3、ｎ＝1］ (109) 末端カルボキシルプロピルポリジメチルシロキサ
ン ［Ｇ5:HOOCC3H6−、Ｇ6:−Si(CH3)3C3H6COOH、Ｒ9,
Ｒ10:−CH3］ (110) 末端カルボキシルプロピルＴ構造ポリジメチルシ
ロキサン ［Ｇ5:HOOCC3H6-、Ｇ6:-[Si(CH3)2O]kSi(CH3)3、Ｒ9,Ｒ
10:-O[Si(C16H32O]lSi(CH3)3、ここでｎ,ｋ,ｌは分子量
100〜10,000に相当する整数］
【００５３】(111) 末端グリシドキシプロピルポリジメ
チルシロキサン ［Ｇ5：下記「化１１」、Ｇ6：下記「化１２」、Ｒ9,Ｒ
10:−CH3、ｎは分子量363に相当する整数］
【化１１】
【化１２】
【００５４】(112) ポリグリシドキシプロピルメチルシ
ロキサン ［Ｇ5,Ｇ6:−(CH3)3、Ｒ9:下記「化１３」、Ｒ10:−C
H3］
【化１３】
【００５５】(113) ポリグリシドキシプロピルメチルジ
メチルシロキサンコポリマ− ［Ｇ5:(CH3)3SiO−、Ｇ6：−[(Si(CH3)2O]tSi(CH3)3、
Ｒ9：下記「化１４」、Ｒ10:−CH3、ｎ,ｔは分子量100
〜1,000に相当する整数］
【化１４】
【００５６】(114) 末端メタクリロキシプロピルポリジ
メチルシロキサン ［Ｇ5:CH2=C(CH3)COOC3H6−、Ｇ6:−Si(CH3)2C3H6OOCC
(CH3)=CH2、Ｒ9,Ｒ10:−CH3、ｎは分子量387に相当する
整数］ (115) ポリジメチルメタクリロキシプロピルメチルシロ
キサン ［Ｇ5,Ｇ6:(CH3)3SiO−、Ｇ6:−[Si(CH3)2O]aSi(C
H3)3、Ｒ9:−C3H6OOCC(CH3)=CH2、Ｒ10:−CH3、ｎ,ａは
分子量100〜1,000に相当する整数］ (116) ポリメルカプトプロピルメチルシロキサン ［Ｇ5:(CH3)3SiO−、Ｇ6：−Si(CH3)3、Ｒ9:−C3H6SH、
Ｒ10:−CH3、ｎは分子量100〜1,000に相当する整数］
【００５７】その他、上記一般式(2)からはずれるシリ
コ−ンオイルも使用でき、例えば (117) ビス(アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン：
Ｈ2ＮＣ3Ｈ6Ｓｉ(ＣＨ3)2Ｃ6Ｈ4Ｓｉ(ＣＨ3)2Ｃ3Ｈ6Ｎ
Ｈ2 を挙げることができる。
【００５８】また、第１発明の磁気ディスク装置におい
て、“２つ以上の極性基を有する液体分子”のさらに別
の系列として、次の一般式(3)で表される弗素(Ｆ)含有
炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００５９】 但し、上記一般式(3)中、Ｇ7は−COOCH3,−COOH,−CH2O
H、又はCONHC6H3(CH3)NCO−(以下“Ｉｓ”と略記する)
である。また、このＧ7が次の「化１５」で表されるピ
ペロニル基(以下“Ｐｉ”と略記する)であってもよい。
【００６０】
【化１５】
【００６１】さらに、上記一般式(3)中のｒ,ｓは、分子
量1,000〜10,000に相当する整数であり、ｒ／ｓは0.5〜
2.0の間である。この種の一般式(3)に含まれる弗素含有
炭化水素系化合物を例示すると、次のものが挙げられ
る。
【００６２】(200) ＨＯＣＨ2ＣＦ2［ＯＣ2Ｆ4］r［Ｏ
ＣＦ2］sＯＣＦ2ＣＨ2ＯＨ（但し、ｒ／ｓ＝0.8，分子
量2,300） (201) ＨＯＯＣＣＦ2［ＯＣ2Ｆ4］r［ＯＣＦ2］sＯＣＦ
2ＣＯＯＨ（但し、ｒ／ｓ＝0.8，分子量2,000） (202) Ｈ3ＣＯＯＣＣＦ2［ＯＣ2Ｆ4］r［ＯＣＦ2］sＯ
ＣＦ2ＣＯＯＣＨ3（但し、ｒ／ｓ＝0.8，分子量2,200） (203) ＰｉＣＦ2［ＯＣ2Ｆ4］r［ＯＣＦ2］sＯＣＦ2Ｐ
ｉ（但し、ｒ／ｓ＝0.8，分子量2,000） (204) ＩｓＣＦ2［ＯＣ2Ｆ4］r［ＯＣＦ2］sＯＣＦ2Ｉ
ｓ（但し、ｒ／ｓ＝0.8，分子量2,500）
【００６３】以上、第１発明の磁気ディスク装置におい
て使用できる“２つ以上の極性基を有する液体分子”の
具体的な有機化合物を列挙したが、本発明は、これらの
化合物に限定されるものではなく、 ・磁気ディスク装置の通常の使用温度領域(0℃〜80℃)
で液体であること、 ・５年間は蒸発しないこと、 ・毒性及び腐食性がないこと、 ・磁気ディスク媒体の回転によって飛散しないこと、 等の条件に合致すれば、上記に挙げなかった物質でも当
然に使用可能である。
【００６４】第１発明の磁気ディスク装置では、前記し
たような“２つ以上の極性基を有する液体分子”を使用
することを特徴とし、これにより前記したように、例え
ば図１６のモデル図に示すような極性基を有しない非極
性液体分子15もしくは図１７に示すような１つの極性基
を有する液体分子16に比べて、磁気ディスク媒体６と接
触パッド４とを互いに結び付ける力が強く、このため、
磁気ヘッドスライダの跳躍防止効果が顕著である(図１
５参照)。また、第１発明で使用する“２つ以上の極性
基を有する液体分子”について、その分子の長さが長い
ほど、「大きなスペ−シングの場合」でも分子間力が有
効に働くものであり、従って、この場合でも磁気ヘッド
スライダの跳躍を抑制することができるものである。
【００６５】なお、第１発明で使用可能な“２つ以上の
極性基を有する液体分子”として列挙したものの一部に
は、特開昭60−202534号公報、特公平6−54539号公報あ
るいは特公平6−10868号公報に開示された有機分子を含
む。しかしながら、上記液体分子は、毎秒10メ−タ−以
上、荷重500ミリグラム以下の接触型磁気ヘッドスライ
ダに限りその特性が発揮されることに着目すべきであ
る。
【００６６】これは、軽荷重領域では跳躍力が弱いた
め、前記した図１５に模式的に示したように、２つの極
性基12で引き合う分子間力が十分機能するためであると
考えられる。一方、数グラムの大荷重領域では、液体膜
によつて跳躍を防止する効果は全くない。また、大型の
磁気ヘッドでは、空気ベアリングによる浮上力を出すた
めに大面積の浮上面を形成しており、液体膜によるステ
ィクション力が大きく働くことにより接触時の跳躍はむ
しろ大きくなる。
【００６７】前掲の特開平5−54578号公報には、前述し
たように、表面張力による引力を利用した液体ベアリン
グに極性末端基を有するパ−フロロポリエ−テルを用い
ることが開示されているが、その極性末端基の数につい
ては言及されていない。第１発明における分子間力を利
用した“２つ以上の極性基を有する液体分子”からなる
液体膜の適用は、そのメカニズムからみて表面張力を利
用した場合と異なり、非極性あるいは１つの極性基を有
する液体膜は使用できず、第１発明の磁気ディスク装置
では、２つ以上の極性基を有する液体分子のみが有効で
ある。
【００６８】次に、第２発明の磁気ディスク装置につい
て詳細に説明する。第２発明の磁気ディスク装置は、前
記したとおり、磁気記録再生素子からなる磁気ヘッド
と、該磁気ヘッドを装着した磁気ヘッドスライダと、該
磁気ヘッドスライダを500ｍｇｆ以下の荷重で支持する
磁気ヘッドスライダ支持機構と、磁気ディスク媒体とを
少なくとも備えた磁気ディスク装置において、 ・磁気ヘッドスライダ面に、凸部と平坦部(凹部)とを有
する接触パッドを１つ以上設け、 ・接触パッドの平坦部と磁気ディスク媒体間に非極性も
しくは１つ以上の極性基を有する液体膜を設ける、 ことを特徴としている。
【００６９】まず、第２発明の磁気ディスク装置におけ
る接触パッドを図９に基づいて説明する。なお、図９
は、第２発明の磁気ディスク装置の１例を示す図であっ
て、４は接触パッド、６は磁気ディスク媒体、17は凸部
半径、18は接触パッド平坦部(凹部)、19は接触パッド凸
部、20は液体膜、21はスペ−シング：ｈ、22はメニスカ
ス半径：θ、23は液体接触領域の直径：ｄを示す。第２
発明における接触パッド４は、図９に示すように、接触
パッド凸部19と接触パッド平坦部(凹部)18とを有する構
造からなる。
【００７０】上記のように接触バッド４が凸部19と平坦
部18からなる場合、該平坦部18と磁気ディスク媒体６と
の間に形成された液体膜20の引力(Ｆ)は、次の式(2) ・Ｆ＝Ａγｃｏｓθ／ｈ……式(2) で表され、液体膜20の接触面積(Ａ)に比例し、また、21
で示すスペ−シング(ｈ)の逆数に比例して大きくなる。
即ち、スペ−シング(ｈ)が小さいほど、また、平坦部の
面積(Ａ)が大きいほど、液体膜20による引力(Ｆ)が大き
くなり、磁気ヘッドスライダの跳躍を防止する効果が大
きいことが分かる。
【００７１】一方、凸部19に形成された液体膜20の引力
(Ｆ’)は、特開平5−54578号公報に記載のものと同様
に、次の式(3) ・Ｆ’＝４πＲγ……式(3) で表され、凸部19の曲率半径：Ｒ(図９中の17)にのみ依
存し、スペ−シングｈには影響しない。従って、跳躍を
防ぐ効果のある液体の表面張力γによる引力を利用する
には、接触パッド４に平坦部18が存在することが重要で
あることが理解できる。
【００７２】第２発明の磁気ディスク装置において、接
触バッド４の凸部19と平坦部18の間隔は、この間隔に液
体分子が存在できる0.6ｎｍ以上であれば良い。一方、
この間隔を大きくすると、磁気ヘツドと磁気ディスク媒
体との間隔を大きくすることとなり、その結果、高記録
密度化が図れないので、凸部19と平坦部18の間隔の上限
は50ｎｍ以下が適切である。従って、第２発明の磁気デ
ィスク装置において、接触バッド４における凸部19と平
坦部18の間隔は0.6〜50ｎｍが好ましい。
【００７３】第２発明の磁気ディスク装置は、前記した
ように、接触パッドの平坦部と磁気ディスク媒体との間
に非極性もしくは１つ以上の極性基を有する液体膜を設
けることを特徴とする。以下、第２発明の磁気ディスク
装置で使用可能なこの種の液体について具体的に説明す
ると、第２発明では、 ・非極性の液体［下記(300)〜(309)の液体］ ・１つの極性基を有する液体［下記(310)〜(315)の液
体］ ・２つ以上の極性基を有する液体［前記した(1)〜(204)
の液体］ を任意に使用することができる。
【００７４】（非極性液体の例） (300) Ｆ3Ｃ(ＯＣ2Ｆ4)r(ＯＣＦ2)sＯＣＦ2ＯＣＦ3（但
し、ｒ／ｓ＝0.8，分子量12,000） (301) Ｆ3Ｃ(ＯＣ2Ｆ4)r(ＯＣＦ2)sＯＣＦ2ＯＣＦ3（ｒ
／ｓ＝0.8，分子量2,700） (302) Ｆ3Ｃ［ＯＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2］r(ＯＣＦ2)sＯＣＦ
3（ｒ／ｓ＝20〜40，分子量6,500） (303) Ｆ3Ｃ［ＯＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2］r(ＯＣＦ2)sＯＣＦ
3（ｒ／ｓ＝20〜40，分子量1,800） (304) Ｆ［ＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2Ｏ］dＣ2Ｆ5（分子量8,25
0） (305) Ｆ［ＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2Ｏ］dＣ2Ｆ5（分子量3,80
0） (306) Ｆ(Ｃ3Ｆ6Ｏ)eＣ2Ｆ5（分子量8,400） (307) Ｆ(Ｃ3Ｆ6Ｏ)eＣ2Ｆ5（分子量2,500） (308) Ｈ3Ｃ［Ｓｉ(ＣＨ3)2Ｏ］fＳｉ(ＣＨ3)3（分子量
423,000） (309) Ｈ3Ｃ［Ｓｉ(ＣＨ3)2Ｏ］fＳｉ(ＣＨ3)3（分子量
162）
【００７５】（１つ極性基を有する液体の例） (310) Ｆ［ＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2Ｏ］dＣ2Ｆ4ＣＯＯＨ（分
子量7,000） (311) Ｆ［ＣＦ(ＣＦ3)ＣＦ2Ｏ］dＣ2Ｆ4ＣＨ2ＯＨ（分
子量4,500） (312) Ｆ(Ｃ3Ｆ6Ｏ)eＣ2Ｆ4ＣＯＯＣＨ3（分子量4,00
0） (313) Ｆ(Ｃ3Ｆ6Ｏ)eＣ2Ｆ4ＣＯＯＣＨ2Ｃ6Ｈ5（分子量
4,100） (314) Ｆ(Ｃ3Ｆ6Ｏ)eＣ2Ｆ4ＣＯＯＨ（分子量3,300） (315) Ｆ(Ｃ3Ｆ6Ｏ)eＣ2Ｆ4ＣＨ2ＯＨ（分子量3,400）
【００７６】次に、本発明に係る磁気ディスク装置(第
１発明及び第２発明の各磁気ディスク装置を含む。以下
同じ)における接触パッドの数及び配設位置に関して、
図４〜８を参照して説明する。なお、図４は１つの接触
パッドを、図５、図６は２つの接触パッドを、図７、図
８は３つの接触パッドをそれぞれ有する磁気ヘッドスラ
イダを示す。図４〜８中、２は磁気ヘッドスライダ、４
は接触パッド、37は磁気ディスク媒体の進行方向を示
す。
【００７７】本発明に係る磁気ディスク装置では、図４
に示すように、磁気ヘッドスライダ２に設ける接触パッ
ド４が１つであっても、この磁気ヘッドスライダ２の跳
躍を防止するのに有効であり、これも本発明に包含され
る。しかし、図４に示すように、磁気ディスク媒体の進
行方向37に平行な傾き振動(以下“ピッチング”と称
し、ピッチング24と図示する。)と、進行方向37に直角
な傾き振動(以下“ロ−リング”と称し、ロ−リング25
と図示する。)が生じる。このような傾き振動(ピッチン
グ24及びロ−リング25)は、しばしばスペ−シングが最
小の位置にある磁気ヘッドの記録再生素子の傾きを招く
こととなり、その結果、スペ−シングの変動を生じるこ
とがある。
【００７８】従って、接触状態を安定にするためには、
接触パッドを２つあるいは３つ設けることが有効であ
る。この場合、２個よりは３個の方がより安定である。
しかし、３個までは、全ての接触パッドを接触させるこ
とができるが、４個以上では、全ての接触パッドの大き
さを揃えることが難しいため、それらが同時に接触する
ことは困難であり、スペ−シング変動はかえって増大す
る。
【００７９】図５のように２個の接触パッド４を進行方
向37に平行に並べた場合、ピッチングは減少するがロ−
リング25は減少しない。逆に、図６のように２個の接触
パッド４を進行方向37に直角に並べた場合、ロ−リング
は減少するが、ピッチング24は減少しない。これに対し
て、図７及び図８のように３つの接触パッド４を設けた
場合、ロ−リングとピッチングの両方を減少させること
ができる。
【００８０】以上の事実から、本発明に係る磁気ディス
ク装置では、接触パッドを磁気ヘッドスライダ面に３つ
設けたものが本発明のより好ましい実施態様である。こ
の３つの接触パッドの磁気ヘッドスライダ面への配置
(配列)については、２形態が存在する。即ち、図７のよ
うに、３つの接触パッドのうち、２つを磁気ディスク媒
体の進行方向37に対して前方に直角に設け、他の１つを
後方に設ける場合と、図８のように、１つを磁気ディス
ク媒体の進行方向37に対して前方に設け、他の２つを後
方に直角に設ける場合である。
【００８１】どちらの配列でも接触安定性の面では、速
度の小さい場合大きな違いはないが、図７の場合は、進
行方向37の前方に２つの接触パッドを直角に配設するの
で、その面積が大きくなり、空気による浮上力の影響を
受け易い(後記図12参照)。これに対して、図８の場合
は、進行方向37の前方に１つの接触パッドを配設するの
で、その面積が小さく、空気による浮上力の影響を受け
ることが少ない(後記図12参照)。従って、後者の図８に
示す配列が最も優れており、本発明に係る磁気ディスク
装置のより好ましい実施態様である。
【００８２】また、本発明に係る磁気ディスク装置にお
いて、磁気ヘッドスライダの大きさ、即ちその質量及び
荷重は重要な要素の１つである。例えば、前掲の米国特
許第5,202,803号明細書に開示された３つの接触パッド
(液体ベアリング用パッド)を用いる磁気ディスク装置で
は、6ｇｆの荷重が用いられているが、本発明に係る磁
気ディスク装置では、磁気ヘッドスライダの跳躍防止効
果を意図するため、500ｍｇｆ以下の軽荷重とするもの
である。
【００８３】本発明に係る磁気ディスク装置における
“磁気ヘッドスライダの跳躍を防止する効果”は、500
ｍｇｆ重以下の軽荷重領域で特に有効であることは特筆
すべきである(後記図10参照)。これは、大荷重領域で
は、摩擦エネルギ−及び慣性力が大きく、本発明で使用
する前記した液体分子の引力程度で磁気ヘッドスライダ
の跳躍力に打ち勝つことが出来ないからである。
【００８４】本発明に係る磁気ディスク装置を構成する
磁気ヘッドスライダ支持機構は、バネとして有効な材料
であるステンレス，燐青銅，シリコン，アルミナなどの
材料で作製することができる。また、磁気ヘッドスライ
ダあるいは接触パッドは、フェライト，アルミナ，アル
ミナと炭化チタンの焼結体，酸化ベリリウムと炭化チタ
ンの焼結体，アルミナとSiCの焼結体，チタン酸カルシ
ウム，チタン酸バリウム，グラッシ−カ−ボン，非晶質
カ−ボン，SiO2，ZrO2，TiO2，窒化ほう素，サファイ
ア，Ｓｉ，ダイアモンドなど、多くの硬質材料で作製す
ることができる。
【００８５】
【実施例】次に、本発明に係る磁気ディスク装置(第１
発明の磁気ディスク装置、第２発明の磁気ディスク装
置)の実施例及び比較例について、図面を参照して説明
するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものでは
ない。
【００８６】（本発明に係る磁気ディスク装置を製造す
る実施例Ａ）まず、本発明に係る磁気ディスク装置の製
造法(実施例Ａ)を図１〜３に基づいて説明する。
【００８７】なお、図１は、本発明に係る磁気ディスク
装置の基本構成を示す断面図であり、図２は、本発明に
係る磁気ディスク装置で用いる磁気ヘッドスライダの詳
細な構造を示す図であって、そのうち(Ａ)は該磁気ヘッ
ドスライダの断面図、(Ｂ)はその一部(基板)の斜視図、
同(Ｃ)は接触パッドに係る斜視図である。また、図３
は、本発明に係る磁気ディスク装置の磁気ヘッドスライ
ダ−支持機構及びその一部(磁気ヘッドスライダ−)の詳
細な構造を示す図である。
【００８８】本発明に係る磁気ディスク装置14は、図１
に示すように、磁気記録再生素子からなる磁気ヘッド
１、磁気ヘッドスライダ２、磁気ヘッドスライダ支持機
構３、接触パッド４、液体分子５、磁気ディスク媒体
６、電極10、リ−ド線11からなる。なお、図１中の37
は、磁気ディスク媒体の進行方向を示す。
【００８９】上記液体分子５は、図１に模式的に示すよ
うに、主鎖13及び２つ以上の極性基12を有するものであ
って、具体的には、例えば前記(1)〜(204)などの液体で
ある(第１発明の場合)。この液体分子５からなる液体を
3ｎｍの厚さでデイップ法により磁気ディスク媒体６上
に成膜した。なお、本発明は、この成膜法に限定される
ものではなく、その他任意の成膜法を採用することがで
きる。
【００９０】上記磁気ディスク媒体６は、保護膜７と磁
気記録担体８及び下地体９から構成されている。具体的
には、ガラス基板からなる下地体９の上に磁性記録担体
８としてCoPtCrをスパッタ法により30ｎｍ成膜し、さら
にその上に同じくスパッタ法により水素10％添加カ−ボ
ンからなる保護膜７を2ｎｍ成膜した。なお、本発明に
おいて、上記下地体９、磁気記録担体８及び保護膜７の
種類、形成方法などが特に限定されるものではなく、公
知の材料、形成方法などを特別な制限なく用いることが
できる。
【００９１】また、上記磁気ヘッドスライダ支持機構３
として、長さ10ｍｍ、幅0.5ｍｍ、厚さ0.03ｍｍのステ
ンレスを用いた。なお、この磁気ヘッドスライダ支持機
構の材質及び寸法についても、本発明で特に限定される
ものではない。
【００９２】磁気ヘッドスライダ２は、図２(Ａ)に示す
ように、ヨ−ク27及びリタ−ンヨ−ク30の部分に穴開け
加工されたダイアモンドからなる基板26の上に、銅薄膜
からなるコイル28が形成され、その上にSiO2薄膜からな
る絶縁膜31が被覆され、さらにその上に鉄ニッケル合金
薄膜からなるヨ−ク27が形成されている。上記コイル28
は、電極29につながり［図２(Ｂ)参照］、そして、図２
(Ａ)に示すように、金ワイヤ−33によって磁気ヘッドス
ライダ支持機構３上に形成された銅の配線膜32と導通さ
れる。また、上記ヨ−ク27は、リタ−ンヨ−ク30につな
がり、磁束の通路となる。
【００９３】接触パッド４は、ダイヤモンドを加工した
接触パッドＡ34及び中心にヨ−ク27を埋め込んだ接触パ
ッドＢ35［図２(Ｃ)参照］を張り合わせ、さらに基板26
に接着した後、ＲMAXが0.5ｎｍ程度の球面研磨を行って
作製した。このようにして作製した磁気ヘッドスライダ
２を、図３に示すように、銅薄膜の電極36、配線32を有
する磁気ヘッドスライダ支持機構３に接着し、そして、
前記図１に示すような磁気ディスク装置を得た。
【００９４】上記のように作製した本実施例Ａによる磁
気ディスク装置を用い、但し使用する液体分子５並びに
接触パッド４の形状、その数及び配列箇所を代えた磁気
ディスク装置に係る実施例(第１発明及び第２発明の磁
気ディスク装置に係る実施例)及び比較例を以下に詳記
する。なお、各実施例及び比較例について、後記表１、
表２にまとめて表示した。
【００９５】（実施例1〜78：第１発明の磁気ディスク
装置に係る実施例）実施例1〜78は、第１発明の磁気デ
ィスク装置に係る実施例であって、いずれも２以上の極
性基を有する液体分子を用い、かつ平滑なパッド面を有
する接触パッドを磁気ヘッドスライダに設けた磁気ディ
スク装置に係る例であり、各実施例を後記表１に示す。
【００９６】後記表１に示すように、“２つ以上の極性
基を有する液体分子”として、実施例1〜51では、前記
(1)〜(51)の炭化水素系化合物を、実施例52〜69では、
(100)〜(117)のシリコ−ン系化合物を、実施例70〜74で
は、(200)〜(204)の弗素含有炭化水素系化合物を用い
た。また、実施例75〜78では、前記(1)の炭化水素系化
合物を使用した。
【００９７】更に実施例1〜78は、いずれも平滑なパッ
ド面を有する接触パッドを磁気ヘッドスライダに配設し
たものであるが、このうち実施例1〜74では、図４に示
すように、磁気ヘッドスライダの面に接触パッドを、磁
気ディスク媒体の進行方向37に対して前方に１つ設けた
例である(これを後記表１の「パッド数」欄に“１”と
表示した)。
【００９８】一方、実施例75、同76は、接触パッドを２
つ設けたものであり、このうち実施例75は、図５に示す
ように、２つの接触パッドを磁気ディスク媒体の進行方
向37に平行に設けた例であり(これを同欄に“２(Ｐ)”
と表示した)、また、実施例76は、図６に示すように、
２つの接触パッドを進行方向37に直角に設けた例である
(これを同欄に“２(Ｖ)”と表示した)。
【００９９】実施例77、同78は、接触パッドを３つ設け
たものであり、このうち実施例77は、図７に示すよう
に、２つの接触パッドを進行方向37の前方に直角に、他
の１つを後方に設けた例であり(これを同欄に“３(Ｆ)
”と表示した)、実施例78は、図８に示すように、１つ
の接触パッドを進行方向37の前方に、他の２つを後方に
直角に設けた例である(これを同欄に“３(Ｂ)”と表示
した)。
【０１００】上記実施例1〜78の各磁気ディスク装置を
用い、回転する磁気ディスク媒体６上に磁気ヘッドスラ
イダ２を接触パッド４を介して接触させた(前記図１参
照)。このときの荷重は、磁気ヘッドスライダ−支持機
構３をたわませることにより50ｍｇを付与した。そし
て、接触摺動中の磁気ヘッドスライダ２の磁気ディスク
媒体６に対する速度20ｍ／ｓでの跳躍量を測定し、その
結果を後記表１に示した。
【０１０１】上記跳躍量は、レ−ザ−ドップラ−振動計
(以下“ＬＤＶ”と略記する)を用い、レ−ザ−ビ−ムを
磁気ヘッドスライダ２の背面に当て、その反射光の周波
数変化を観察して速度を測定し、さらに該速度を積分す
ることにより変位に換算して求めた。また、ＬＤＶを２
台使用し、磁気ヘッドスライダ２の背面の２箇所の変位
を求めることによりロ−ル角又はピッチ角を求めた(こ
のロ−ル角、ピッチ角については、後記参照)。
【０１０２】（比較例１、比較例２）比較例１、比較例
２では、前記実施例1〜74と同様に平滑なパッド面を有
する接触パッドを１つ用いるが(前記図４参照)、但し２
つ以上の極性基を有する液体分子に代えて前記した(30
0)の有機化合物(非極性)を使用し(比較例１)、また、(3
15)の有機化合物(１つの極性基を有するもの)を使用し
(比較例２)、磁気ディスク装置を作製した。この磁気デ
ィスク装置について、前記実施例と同様、接触摺動中の
磁気ヘッドスライダの磁気ディスク媒体に対する速度20
ｍ／ｓでの跳躍量を測定し、その結果を表１に付記し
た。
【０１０３】
【表１】
【０１０４】上記表１から、磁気ヘッドスライダ面に平
滑なパッド表面を有する接触パッドを１つ設けた磁気デ
ィスク装置において、２以上の極性基を有する液体を使
用した実施例1〜78は、非極性の液体(300)又は１極性の
液体(315)を使用した比較例１、比較例２と比べて格段
に跳躍量が減少していることが認められた。また、いず
れも「２極性液体(1)」を用いたものであるが、接触パ
ッドを１つ設けた実施例1と、接触パッドを２つ又は３
つ設けた実施例75〜78とを比較すると、前者の実施例1
よりも後者の実施例75〜78の方が跳躍量について改善さ
れていることが分かった。さらに、接触パッドを２つ設
けた実施例75、同76と３つ設けた実施例77、同78と比較
すると、後者が跳躍量について改善されていることが分
かった。
【０１０５】（実施例79〜172、第２発明の磁気ディス
ク装置に係る実施例）実施例79〜172は、第２発明の磁
気ディスク装置に係る実施例であって、いずれも凹凸面
を有する接触パッドを設けた例である。
【０１０６】ここで、接触パッドに凹凸面を形成する手
段について、図９を参照して説明する。なお、図９は、
第２発明の磁気ディスク装置の１例を説明するための図
であって、凸部と平坦部とを有する接触パッドを設けた
ものであり、この接触パッドと磁気ディスク媒体の間に
液体膜が存在する例を示す図である。図９において、４
は接触パッド、６は磁気ディスク媒体、17は凸部半径：
Ｒ、18は接触パッド平坦部(凹部)、20は液体膜、21はス
ペ−シング：ｈ、22はメニスカス半径：θ、23は液体接
触領域の直径：ｄである。
【０１０７】接触パッド４の材質としてアルミナ・炭化
チタン焼結体を用い、ＲMAXが0.2ｎｍ程度の球面となる
ように研磨を行った後、酸素イオンを用いたイオンエッ
チングにより食刻を行った。この食刻により炭化チタン
の粒子が選択的に削られ、接触パッド４の表面に、図９
に示すようなアルミナからなる接触パッド凸部19と炭化
チタンからなる接触パッド平坦部(凹部)18が形成され
る。凸部19と平坦部(凹部)18の間隔は2ｎｍ程度であ
る。
【０１０８】実施例79〜172では、上記のように作製し
た凹凸面を有する接触パッドを用いる以外は、前記実施
例Ａと同様にして磁気ディスク装置を作製した。このう
ち実施例79〜168は、図４に示すように、磁気ヘッドス
ライダ２の面に接触パッド(凹凸面を有する接触パッド)
４を、磁気ディスク媒体の進行方向37に対して前方に１
つ設けた例である(これを後記表２の「パッド数」欄に
“１”と表示した)。
【０１０９】一方、実施例169、同170は、凹凸面を有す
る接触パッドを２つ設けたものであり、このうち実施例
169は、図５に示すように、２つの接触パッドを磁気デ
ィスク媒体の進行方向37に平行に設けた例であり(これ
を同欄に“２(Ｐ)”と表示した)、また、実施例170は、
図６に示すように、２つの接触パッドを進行方向37に直
角に設けた例である(これを同欄に“２(Ｖ)”と表示し
た)。
【０１１０】実施例171、同172は、凹凸面を有する接触
パッドを３つ設けたものであり、このうち実施例171
は、図７に示すように、２つの接触パッドを進行方向37
の前方に直角に、他の１つを後方に設けた例(これを同
欄に“３(Ｆ) ”と表示した)、実施例172は、図８に示
すように、１つの接触パッドを進行方向37の前方に、他
の２つを後方に直角に設けた例である(これを同欄に
“３(Ｂ)”と表示した)。
【０１１１】そして、接触パッドと磁気ディスク媒体間
に使用する液体膜として、実施例79〜152では、後記表
２に示すように、２極性(２つ以上の極性基を有する液
体分子からなる液体)の前記した(1)〜(51)、(100)〜(11
7)、(200)〜(204)を、実施例153〜162では、非極性の前
記した(300)〜(309)を、実施例163〜168は、１つの極性
基を有する前記した(310)〜(315)を用いた例である。ま
た、実施例169〜172では、２極性液体の前記(1)を用い
た例である。
【０１１２】
【表２】
【０１１３】上記表２から、いずれも“２極性(1)”を
用いたものであるが、凹凸面を有する接触パッドを１つ
設けた実施例79と、同接触パッドを２つ又は３つ設けた
実施例169〜172とを比較すると、前者の実施例79よりも
後者の実施例169〜172の方が跳躍量について改善されて
いることが分かった。また、接触パッドを２つ設けた実
施例169、170と３つ設けた実施例171、172と比較する
と、接触パッドの多い後者が跳躍量について改善されて
いることが分かった。
【０１１４】更に、使用した液体膜の各種類についてみ
ると、前記表１及び上記表２から、弗素(Ｆ)を含む炭化
水素系液体(200)〜(204)、(300)〜(307)及び(310)〜(31
5)の使用は、シリコ−ン系液体(100)〜(117)、(308)〜
(309)や炭化水素系液体(1)〜(51)の使用に比べて若干跳
躍量が大きいことが分かる。これは、炭化水素系に比較
して表面張力が小さいためであると考えられる。例え
ば、(1)は50.2dyne・cm-1、(200)は17.2dyne・cm-1、(10
0)は21.0dyne・cm-1である。
【０１１５】また、平滑面を有する接触パッドよりも凹
凸面を有する接触パッドの方が、全体的に跳躍量が小さ
いことも分かる。これは、凹部又は平坦部において、前
記した式(2)『Ｆ＝Ａγｃｏｓθ／ｈ』による液体膜の
引力が働き易いためであると考えられる。
【０１１６】次に、本発明に係る磁気ディスク装置の作
用、利点などについて、図10〜図14を参照して詳細に説
明する。
【０１１７】まず、図10に、磁気ディスク装置におい
て、液体膜の有・無による磁気ヘッドスライダの跳躍量
(nm)と該磁気ヘッドスライダを支持する荷重(mgf)との
関係を示す。該図から、液体膜が存在する“液体膜有”
の場合は、荷重が小さいほど跳躍量が小さくなり、ま
た、液体膜が存在しない“液体膜無”の場合は、荷重が
小さいほど逆に跳躍量は大きくなることが認められる。
【０１１８】図10の上記事実から、液体膜の有・無によ
る磁気ヘッドスライダの跳躍量の差は、その荷重が小さ
い程大きくなることが理解できる。しかしながら、従来
の荷重：5×102mgf(500mgf)程度又はそれ以上の磁気ヘ
ッドでは、液体膜の効果は分からなかったが、荷重：50
0mgf以下の軽荷重において、その効果が著しくなること
が分かった。この事実から、第１発明及び第２発明の磁
気ディスク装置において、磁気ヘッドスライダを500mgf
以下(好ましくは100mgf以下、より好ましくは50mgf以
下)の軽荷重で支持することが、この磁気ヘッドスライ
ダの跳躍を防止するのに有効であることが理解できる。
【０１１９】図11に、本発明に係る磁気ディスク装置に
おいて、平滑な接触パッドの使用(具体的には第１の発
明の実施例9)と凹凸を有する接触パッドの使用(具体的
には第２発明の実施例87)での跳躍量と速度の関係(跳躍
量の速度依存性)を示す。該図から、跳躍量は、いずれ
も速度が大きいほど増加するが、平滑面接触パッドの場
合にはその増加率は非常に大きいが、凹凸面接触パッド
の場合は増加率は小さいことが認められた。この事実か
ら、凹凸面を有する接触パッドを配設した第２発明の磁
気ディスク装置は、平滑な接触パッドを配設した第１発
明のそれよりも好ましいということができる。
【０１２０】図12は、第２発明の磁気ディスク装置にお
いて、凹凸面を有する接触パッドのパッド数：1〜3を配
設した場合の各ロ−ル角と速度の関係を示す図であっ
て、 ・パッド数が１つ(図４参照)の実施例79 ・パッド数が２つで磁気ディスク媒体の進行方向に平行
に並んだもの(図５参照)の実施例169[2(P)] ・パッド数２つで磁気ディスク媒体の進行方向に直角に
並んだもの(図６参照)の実施例170[2(V)] ・パッド数３つのうち、磁気ディスク媒体の進行方向の
前方に直角に２つ、後方に１つ位置するもの(図７参照)
の実施例171[3(F)] ・パッド数３つのうち、磁気ディスク媒体の進行方向の
前方に１つ、後方に直角に２つ位置するもの(図８参照)
の実施例172[3(B)] の各磁気ヘッドスライダのロ−ル角の速度依存性を示
す。
【０１２１】図12から、パッド数１とパッド数２[2(P)]
の磁気ヘッドスライダは、速度の増加と共に跳躍量は増
加するが、パッド数３の[3(B)]及びパッド数２[2(V)]の
磁気ヘッドスライダは、跳躍量の速度依存性は殆ど見ら
れない。また、パッド数３の[3(F)]は、10ｍ／ｓ以下の
速度では、[3(B)]と同様、跳躍量の速度依存性は殆どな
いが、それ以上の速度では、急激に跳躍量が増加する。
これは、[3(B)]は空気の動圧の影響を受けにくいのに比
べ、[3(F)]は空気の浮上力の影響を受け易いためである
と考えられる。
【０１２２】図13に、第２発明の磁気ディスク装置にお
いて、上記図12で示したものと同じ実施例79，169[2
(P)]，170[2(V)]，171[3(F)]，172[3(B)]を使用し、そ
の磁気ヘッドスライダのピッチ角の速度依存性を示す。
該図から、パッド数１とパッド数２[2(V)]の磁気ヘッド
スライダは、速度の増加と共に跳躍量は増加するが、パ
ッド数３の[3(B)]及びパッド数２[2(P)]は、跳躍量の速
度依存性は殆ど見られない。
【０１２３】また、ロ−ル角の場合と同様に、パッド数
３の[3(F)]は10ｍ／ｓ以下の速度では、[3(B)]と同様、
跳躍量の速度依存性は殆どないが、それ以上の速度で
は、急激に跳躍量が増加する。これは、[3(B)]は空気の
動圧の影響を受けにくいのに比べ、[3(F)]は空気の浮上
力の影響を受け易いためであると考えられる。
【０１２４】更に、前記ロ−ル角(図12)とピッチ角(図1
3)の両方を考慮した場合、各磁気ヘッドスライダの走行
安定性(ピッチ角の逆数＋ロ−ル角の逆数)は、速度が10
ｍ／ｓ以下の場合、 ・『パッド数３[3(B)]及び[3(F)]＞パッド数２[2(P)]〜
パッド数２[2(V)]＞パッド数１』の順に大きく、10ｍ／
ｓ以上の速度では、 ・『パッド数３[3(B)]＞パッド数２[2(P)]〜パッド数２
[2(V)]＞パッド数３[3(F)]＞パッド数１』 の順に大きいことが分かった。
【０１２５】なお、第１発明の磁気ディスク装置であっ
て、“２極性(1)”を用い、かつ平滑面を有する接触パ
ッドを設けたものにおいて、実施例１(パッド数１)、実
施例75[2(P)]、実施例76[2(V)]、実施例 77[3(F)]、実
施例78[3(B)]においても、図12及び図13とほぼ同様の結
果が得られた。
【０１２６】図14に、第２発明の磁気ディスク装置にお
いて、パッド数１で非極性液体(308)を用いた実施例及
び２極性液体(1)を用いた実施例79の場合の[接触パッド
面の凸部と平坦部(凹部)の間隔(ＲMAXに相当)に対する
跳躍量の変化]を示す。該図から、非極性液体を用いた
ときは、該間隔が0.6ｎｍ以下で跳躍量が急激に増加す
ることが認められた。
【０１２７】上記事実から、第２発明の磁気ディスク装
置において、接触パッドのＲMAXは、0.6ｎｍ以上が好ま
しいことが理解できる。しかし、２以上の極性基を有す
る液体を用いたときは、接触部以外の部分(例えば接触
部の周り)で液体分子により磁気ディスク媒体と接触パ
ッド間に分子間力が働くので、跳躍量は凸部と凹部の間
隔には依存しないことが分かった。
【０１２８】以上の説明から明らかなように、本発明に
係る磁気ディスク装置では、従来の磁気ディスク装置と
比較して、少なくとも数分の一から数十分の一の跳躍量
と数倍の走行安定性を確保し得ることが理解できる。ま
た、本発明に係る磁気ディスク装置を用いて、従来の５
倍の線記録密度を得ることができた。
【０１２９】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、磁気記
録再生素子からなる磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを装着
した磁気ヘッドスライダと、該磁気ヘッドスライダを50
0ｍｇｆ以下の荷重で支持する磁気ヘッドスライダ支持
機構と、磁気ディスク媒体とを少なくとも備えた磁気デ
ィスク装置において、 ・磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを１〜３以下設
け、磁気ディスク媒体と接触パッドとの間に２つ以上の
極性基を有する液体分子の分子間力を作用させることに
より、また、 ・磁気ヘッドスライダ面に凸部と平坦部(凹部)を有する
接触パッドを１〜３以下設け、磁気ディスク媒体と接触
パッドとの間に非極性もしくは１つ以上の極性基を有す
る液体分子を設けることにより、磁気ヘッドスライダの
磁気ディスク装置の跳躍を最小にし、高い記録密度を得
ることができる効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の基本構成を示
す断面図。
【図２】本発明に係る磁気ディスク装置で用いる磁気ヘ
ッドスライダの詳細な構造を示す図であって、(Ａ)は該
磁気ヘッドスライダの断面図、(Ｂ)はその一部(基板)の
斜視図、(Ｃ)は接触パッドに係る斜視図。
【図３】本発明に係る磁気ディスク装置の磁気ヘッドス
ライダ支持機構及びその一部(磁気ヘッドスライダ)の詳
細な構造を示す図。
【図４】本発明に係る磁気ディスク装置の一実施例であ
る、１つの接触パッドを有する磁気ヘッドスライダを示
す図。
【図５】本発明に係る磁気ディスク装置の他の実施例で
ある、磁気ディスク媒体の進行方向に平行に２つの接触
パッドを有する磁気ヘッドスライダを示す図。
【図６】本発明に係る磁気ディスク装置のその他の実施
例である、磁気ディスク媒体の進行方向に直角に２つの
接触パッドを有する磁気ヘッドスライダを示す図。
【図７】本発明に係る磁気ディスク装置のさらに他の実
施例である、磁気ディスク媒体の進行方向の前方に２
つ、後方に１つの合計３つの接触パッドを有する磁気ヘ
ッドスライダを示す図。
【図８】本発明に係る磁気ディスク装置のその上の実施
例である、磁気ディスク媒体の進行方向の前方に１つ、
後方に２つの合計３つの接触パッドを有する磁気ヘッド
スライダを示す図。
【図９】第２発明の磁気ディスク装置の１例を説明する
図であって、凸部と平坦部を有する接触パッドと磁気デ
ィスク媒体の間に液体膜が存在する例を示す図。
【図１０】磁気ディスク装置において、液体膜の有・無
による跳躍量と荷重の関係を示す図。
【図１１】本発明に係る磁気ディスク装置において、平
滑な接触パッド、凹凸を有する接触パッドの各使用での
跳躍量と速度の関係を示す図。
【図１２】第２発明の磁気ディスク装置において、１〜
３の各パッド数を有する場合でのロ−ル角と速度の関係
を示す図。
【図１３】第２発明の磁気ディスク装置において、１〜
３の各パッド数を有する場合でのピッチ角と速度の関係
を示す図。
【図１４】第２発明の磁気ディスク装置において、非極
性液体と２つの極性基含有液体を有する接触パッドの凸
部と平坦部の間隔と跳躍量の関係を示す図。
【図１５】本発明に係る磁気ディスク装置において、接
触パッドと磁気ディスク媒体が２つの極性基を有する液
体分子で結合する様子を模式的に示した図。
【図１６】従来の磁気ディスク装置の一例を示す図であ
って、接触パッドと磁気ディスク媒体間に非極性液体分
子を介在させた場合の様子を模式的に示した図。
【図１７】従来の磁気ディスク装置の他の例を示す図で
あって、接触パッドと磁気ディスク媒体間に１つの極性
基を有する液体分子を介在させた場合の様子を模式的に
示した図。
【符号の説明】
１ 磁気ヘッド ２ 磁気ヘッドスライダ ３ 磁気ヘッドスライダ支持機構 ４ 接触パッド ５ ２つ以上の極性基を有する液体分子 ６ 磁気ディスク媒体 ７ 保護膜 ８ 磁気記録担体 ９ 下地体 １０ 電極 １１ リ−ド線 １２ 極性基 １３ 主鎖 １４ 磁気ディスク装置 １５ 非極性液体分子 １６ １つの極性基を有する液体分子 １７ 凸部半径 １８ 接触パッド平坦部 １９ 接触パッド凸部 ２０ 液体膜 ２１ スペ−シング ２２ メニスカス半径 ２３ 液体接触領域の直径 ２４ ピッチング ２５ ロ−リング ２６ 基板 ２７ ヨ−ク ２８ コイル ２９ 電極 ３０ リタ−ンヨ−ク ３１ 絶縁膜 ３２ 配線膜 ３３ ワイヤ− ３４ 接触パッドＡ ３５ 接触パッドＢ ３６ 電極 ３７ 磁気ディスク媒体の進行方向
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−223001（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−206001（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−201701（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−198001（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−161601（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−89016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−148179（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−161023（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気記録再生素子からなる磁気ヘッド
    と、該磁気ヘッドを装着した磁気ヘッドスライダと、該
    磁気ヘッドスライダを500ｍｇｆ以下の荷重で支持する
    磁気ヘッドスライダ支持機構と、磁気ディスク媒体とを
    少なくとも備えた磁気ディスク装置において、磁気ヘッ
    ドスライダ面に接触パッドを１つ以上設け、磁気ディス
    ク媒体と接触パッドとの間に２以上の極性基を有する液
    体分子の分子間力を作用させることを特徴とする磁気デ
    ィスク装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを２つ設け、
    そのうちの１つを磁気ディスク媒体の進行方向に対して
    前方に設け、他の１つを後方に設けたことを特徴とする
    磁気ディスク装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを２つ設け、
    磁気ディスク媒体の進行方向に対して直角に設けたこと
    を特徴とする磁気ディスク装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを３つ設け、
    そのうちの２つを磁気ディスク媒体の進行方向に対して
    前方に直角に設け、他の１つを後方に設けたことを特徴
    とする磁気ディスク装置。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、磁気ヘッドスライダ面に接触パッドを３つ設け、
    そのうちの１つを磁気ディスク媒体の進行方向に対して
    前方に設け、他の２つを後方に直角に設けたことを特徴
    とする磁気ディスク装置。
  6. 【請求項６】 磁気記録再生素子からなる磁気ヘッド
    と、該磁気ヘッドを装着した磁気ヘッドスライダと、該
    磁気ヘッドスライダを500ｍｇｆ以下の荷重で支持する
    磁気ヘッドスライダ支持機構と、磁気ディスク媒体とを
    少なくとも備えた磁気ディスク装置において、磁気ヘッ
    ドスライダ面に、凸部と平坦部とを有する接触パッドを
    １つ以上設け、かつ接触パッドの平坦部と磁気ディスク
    媒体間に非極性もしくは１以上の極性基を有する液体膜
    を設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、磁気ヘッドスライダ面に凸部と平坦部とを有する
    接触パッドを２つ設け、そのうちの１つを磁気ディスク
    媒体の進行方向に対して前方に設け、他の１つを後方に
    設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
  8. 【請求項８】 請求項６に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、磁気ヘッドスライダ面に凸部と平坦部とを有する
    接触パッドを２つ設け、磁気ディスク媒体の進行方向に
    対して直角に設けたことを特徴とする磁気ディスク装
    置。
  9. 【請求項９】 請求項６に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、磁気ヘッドスライダ面に凸部と平坦部とを有する
    接触パッドを３つ設け、そのうちの２つを磁気ディスク
    媒体の進行方向に対して前方に直角に設け、他の１つを
    後方に設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
  10. 【請求項１０】 請求項６に記載の磁気ディスク装置に
    おいて、磁気ヘッドスライダ面に凸部と平坦部とを有す
    る接触パッドを３つ設け、そのうちの１つを磁気ディス
    ク媒体の進行方向に対して前方に設け、他の２つを後方
    に直角に設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
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