JP2651484B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JP2651484B2
JP2651484B2 JP6124054A JP12405494A JP2651484B2 JP 2651484 B2 JP2651484 B2 JP 2651484B2 JP 6124054 A JP6124054 A JP 6124054A JP 12405494 A JP12405494 A JP 12405494A JP 2651484 B2 JP2651484 B2 JP 2651484B2
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正則 酒井
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】磁気ヘッドとして、磁気記録媒体の走行
によって生じる動圧を利用して、磁気記録媒体との間に
微小な空気ベアリングによる間隙を保って浮上するタイ
プのものが知られている。このような磁気ヘッドは、例
えば特公昭58−21329号、特公昭58−2865
0号各公報等で公知であり、その基本的な構成は、磁気
記録媒体と対向する面側に媒体対向面を有するスライダ
の空気流出端部側に磁気変換素子を付着させた構造とな
っている。図11は従来のこの種の磁気ヘッドの斜視図
を示し、1は例えばセラミック構造体でなるスライダ、
2は磁気変換素子である。スライダ1は磁気記録媒体と
対向する面に、間隔をおいて2つのレール部101、1
02を形成すると共に、レール部101、102の表面
を平面度の高い媒体対向面103、104としてある。
媒体対向面103、104側には、磁気記録媒体との組
合せにおいて、矢印a方向に流れる空気流に対して流入
端となる一端部側に、テーパ部103a、104aを設
けた構造となっている。磁気変換素子2はIC製造テク
ノロジと同様のプロセスにしたがって形成された薄膜素
子であり、テーパ部103a、104aとは反対側の空
気流出端部側に付着されている。
【0003】磁気記録再生装置として使用する場合は、
磁気ヘッドは図示しないジンバル支持装置の先端部に装
着し、スライダ1の媒体対向面103、104を磁気デ
ィスクの表面にバネ接触させ、この状態で起動停止を行
なう、いわゆるコンタクト.スタート.ストップ方式に
よって駆動される。磁気ディスクが静止しているとき
は、バネ圧により媒体対向面103、104が磁気ディ
スクの面に押付けられているが、磁気ディスクが回転す
ると、図12に示すように、スライダ1のテーパ面10
3a、104aを含む媒体対向面103、104に揚力
動圧が発生し、この動圧とジンバルのバネ圧Pと釣り合
う浮上量gで、磁気ディスクMの面から浮上する。この
場合、従来は浮上量gが0.3μm 前後となる領域で動
作させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の磁
気記録再生装置においては、高密度記録に対応するた
め、磁気ヘッドの浮上量gはできるだけ小さい値が望ま
しい。しかしながら、磁気ヘッドの浮上量gを低下させ
た場合、特に、実質的に接触とみなし得る極低浮上量ま
で低下させた場合、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面に
衝突して、クラッシュ等の損傷を起こし易くなり、耐久
性が低下する。
【0005】クラッシュを防ぎ、耐久性を向上させる一
つの手段は、表面性の高い磁気ディスクを用いることで
ある。しかし、表面性の高い磁気ディスクを用いた場
合、空気中に存在する湿分または水分等の影響を受け
て、磁気ヘッドが磁気ディスク表面に強く吸着するよう
になる。この種の磁気記録再生装置は、前述したよう
に、コンタクト.スタート.ストップ方式によって駆動
されるものであり、磁気ヘッドの吸着現象を生じると、
起動できなくなる。
【0006】次に、従来のこの種の磁気ヘッドは、空気
の流れ方向で見て、一端側にテーパ面103a、104
aを有しているので、スライダ1の中間部にバネ荷重を
加えた場合、荷重点を境界にして、テーパ面103a、
104aのある空気流入側と、空気流出端側とで、発生
する動圧に差を生じ、テーパ面103a、104aのあ
る空気流入側の浮上量が、空気流出端側よりも大きく
る。このため、磁気ヘッドの全体が後傾状態となり、浮
上量を実質的に接触とみなし得る極低浮上量まで低下さ
せた場合には、磁気ディスクとの間でクラッシュを起こ
し易いという問題点があった。
【0007】更に、荷重点を境界にして、テーパ面10
3a、104aのある空気流入側と空気流出端側とで質
量が異なるため、荷重点を中心にして、空気流入側の慣
性モーメントと空気流出側の慣性モーメントとがアンバ
ランスになり、磁気ヘッド全体として見た慣性モーメン
トが実質的に大きくなる。このため、追従性が悪くな
り、データ転送の高速化に対応するための高速追従性を
満たすことが困難になっている。
【0008】本発明の課題は、表面性の高い磁気ディス
クと組合せて用い、コンタクト.スタート.ストップ方
式を採用した場合でも、吸着現象を生じにくい新規な磁
気ヘッドを提供することである。
【0009】本発明のもう一つの課題は、極低浮上量に
おいても、磁気ディスクとの間でクラッシュを生じにく
い磁気ヘッドを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る磁気ヘッドは、スライダを有し、表
面粗さRmax<100Åの表面性を有する磁気ディス
クと組み合わせて用いられる。前記スライダは、揚力発
生部となる媒体対向面を有しており、前記媒体対向面
は、空気流の方向にとられた全長にわたって、平坦な平
面を保っており、その平面積が2mm2以下である。
【0011】前記媒体対向面の平面積は、1mm2以下
であり得る。
【0012】1つの例として、前記スライダは、少なく
とも2本のレール部を有しており、前記レール部は、互
いに間隔を隔て、空気流の方向に沿って設けられ、表面
が前記媒体対向面を形成している。
【0013】別の例では、前記媒体対向面は、一つの平
面でなることもある。
【0014】
【作用】揚力発生部となる媒体対向面の平面積が2mm
2以下であるスライダを有する磁気ヘッドは、例えば表
面粗さRmax<100Åの高度の表面性を有する磁気
ディスクを用い、コンタクト.スタート.ストップ方式
によって駆動した場合でも、磁気ディスクに対する磁気
ヘッドの吸着現象を殆ど生じなくなることが分った。し
かも、スライダの媒体対向面の平面積が2mm2以下と
なることにより、形状が著しく小型化され、コストが安
価になる。なお、吸着現象は、通常は、鏡面となるよう
に仕上げられる磁気ヘッドの媒体対向面と、表面性の高
い磁気ディスク表面とが面接触したとき、空気中に存在
する湿分または水分等の影響を受けて、互いに吸着する
現象である。磁気ヘッドの媒体対向面を磁気ディスク表
面に面接触させることは必要であるが、吸着現象はその
際の押付け力の大小に無関係である。また、一旦吸着し
た後は、外部からの押付力とは全く無関係に、吸着状態
を維持する。従って、吸着現象は、磁気ヘッドに対して
バネ圧を加えたときに、バネ圧に起因して磁気ヘッドと
磁気ディスクとの間に発生する摩擦抵抗による制動現象
とは全く異なる現象である。摩擦抵抗による制動力は、
バネ圧に依存し、バネ圧を取り除けば消滅する。
【0015】また、スライダの媒体対向面は、その全面
にわたって平面状となっているので、荷重点をスライダ
の中間部に設定した場合、荷重点の前後での動圧のバラ
ンスがとれ、浮上量が空気流入及び流出端側で実質的に
等しくなる。このため、クラッシュを生じにくくなる。
【0016】また、スライダの媒体対向面を、テーパ面
を持たない平面状にすると、荷重点をスライダの中間部
に設定した場合、荷重点の前後での質量のバランスがと
れ、慣性モーメントが空気流入及び流出端側で実質的に
等しくなる。このため、磁気ヘッド全体としての慣性モ
ーメントが小さくなり、磁気ディスクとの関係において
追従性が向上し、高速追従の磁気ヘッドが得られる。
【0017】本発明は、例えばウエンチェスタ型磁気ヘ
ッド、コンポジット型磁気ヘッド、薄膜磁気ヘッドまた
はMIG型磁気ヘッド等、磁気ヘッドの殆ど全てに適用
できる。
【0018】
【実施例】図1は本発明に係る磁気ヘッドの斜視図であ
る。41はスライダ、42は磁気変換素子である。スラ
イダ41の媒体対向面411はレール部を持たない平面
状に形成し、この媒体対向面411の平面積を2mm2
以下に選定してある。
【0019】揚力発生部となる媒体対向面411の平面
積が2mm2以下であるスライダ41を有する磁気ヘッ
ドは、例えば表面粗さRmax<100Åの高度の表面
性を有する磁気ディスクを用い、準接触方式を採用した
ときの耐久性を確保し、コンタクト.スタート.ストッ
プ方式によって駆動した場合でも、磁気ディスクに対す
る磁気ヘッドの吸着現象を殆ど生じなくなる。しかも、
スライダ41の媒体対向面411の平面積が2mm2
下となることにより、形状が著しく小型化され、コスト
が安価になる。
【0020】また、スライダ41の媒体対向面411
は、その全面にわたって平面状となっているので、荷重
点をスライダ41の中間部に設定した場合、荷重点の前
後で、動圧のバランスがとれ、このため、前のめり傾向
が回避され、準接触方式を採用した場合でも、クラッシ
ュを生じにくくなる。
【0021】更に、、スライダ41の媒体対向面411
を、テーパ面を持たない平面状にすると、荷重点をスラ
イダ41の空気流出方向aに取られた長さ方向の中間部
に設定した場合、荷重点の前後での質量のバランスがと
れ、慣性モーメントが空気流入及び流出端側で実質的に
等しくなる。このため、磁気ヘッド全体としての慣性モ
ーメントが小さくなり、磁気ディスクとの関係において
追従性が向上し、高速追従の磁気ヘッドが得られる。
【0022】空気流出方向aで見た媒体対向面411の
端部(イ)、(ロ)は、コンタクト.スタート時におけ
る磁気ディスクの表面との引掛りをなくすため、弧状に
形成するのが望ましい。他の端部(ハ)、(ニ)も弧状
に形成できる。
【0023】図2は本発明に係る磁気ヘッドの別の実施
例における斜視図である。この実施例では、スライダ4
1は間隔を隔てて配置された2つのレール部412、4
13を有し、レール部412、413の面を、揚力発生
部となる媒体対向面414、415として利用するよう
になっており、媒体対向面414、415の各平面積を
S1、S2としたとき、(S1+S2)が2mm2以下
となるように選定する。スライダ41の媒体対向面41
4、415は、揚力発生用テーパ面を持たない平面状と
なっている。図示は省略したが、幅方向の略中間部に1
本のレール部を設け、このレール部の表面を2mm2
下の媒体対向面としてもよい。この実施例の場合も、図
1の実施例と同様の作用効果が得られることは勿論であ
るが、2つの媒体対向面414、415が間隔を隔てて
いるので、媒体対向面414、415が、磁気ディスク
に対して、互いに独立する2つの異なる面として作用す
る。このため、一方の媒体対向面411が吸着しようと
する時に、他の媒体対向面415がその吸着現象を妨げ
るような働きを期待でき、吸着現象が生じにくくなる。
【0024】図3は本発明に係る磁気ヘッドを用いた磁
気記録再生装置の要部における正面図、図4は同じく平
面図で、3は磁気ディスク、4は磁気ヘッド、5は磁気
ヘッドを支持するジンバル系ヘッド支持装置、6は位置
決め装置である。磁気ディスク3は図示しない回転駆動
装置により、矢印aの方向に回転駆動される。磁気ヘッ
ド4は、ジンバル系支持装置5により荷重を加えてピッ
チ運動及びロール運動を許容するように支持する。
【0025】支持装置5は位置決め装置6に取付けられ
る剛性アーム部51に、弾性金属薄板でなる支持体52
の一端を、結合具511 、512によって取付け固定
すると共に、支持体52の長手方向の一端にある自由端
に可撓体53を取付け、この可撓体53の下面に、磁気
ヘッド4を取付けた構造となっている。支持体52は剛
性アーム部51に取付けられる部分が弾性バネ部521
となっていて、弾性バネ部521に連続して剛性ビーム
部522を形成してある。支持装置5は位置決め装置6
により、回転直径O1 上で、矢印b1またはb2の方向に
駆動されて位置決めされ、それによって所定のトラッに
おいて、磁気ディスク3と磁気ヘッド4との間で磁気記
録.再生が行なわれる。
【0026】磁気ディスク3は表面粗さRmaxが10
0Å以下、望ましくは50Å以下の表面性の良好な媒体
とする。磁気ディスク3は、図7に示すように、剛性基
体31の表面に真空成膜法によって磁気記録層32を形
成してある。磁気記録層32はγ−Fe2O3 またはCoーNi
、Co-Cr 等の磁性薄膜として形成する。真空成膜法に
よって形成される磁気記録層32の膜厚は0.5μm 程
度以下であるので、剛性基体31の表面性がそのまま記
録層32の表面性として反映される。従って、剛性基体
31としては、表面粗さRmaxが100Å以下のもの
を使用する。そのような剛性基体の具体例としては、ガ
ラス、化学強化されたソーダアルミノ珪酸ガラスまたは
セラミックを主成分とする剛性基体が適している。表面
粗さRmaxが100Å以下、特に50Å以下の範囲で
は、準接触状態で動作させた場合でも、磁気ディスク3
と磁気ヘッド4との衝突を回避し、耐久性を向上させる
ことができる。
【0027】磁気記録層32は、γ−Fe2O3等の磁性酸
化鉄や磁性窒化物で構成することができる。また、磁性
層が金属や合金等の場合には、表面に酸化物層、窒化物
層32aを設ける(図7参照)か、または図8に示すよ
うに、表面を酸化皮膜32bとするのが望ましい。こう
することにより、磁気記録層32の耐久性が向上し、磁
気ディスク3の損傷を防止できる。酸化物層及び窒化物
層32aは、反応性スパッタ、反応性蒸着等によって形
成できる。また、表面の酸化皮膜32bは、Co-Cr また
はCoーNi 等のように、鉄、コバルト、ニッケルのうち、
少なくとも一種を含む金属または合金でなる磁気記録層
32の表面を、反応性プラズマ処理等により、意図的に
酸化して形成できる。磁気ディスク3は、磁気記録層3
2の記録残留磁化が膜面に対して垂直方向の成分を主成
分とする垂直記録、膜面内成分を主成分とする面内記録
のいずれであってもよい。図示は省略したが、磁気記録
層32の表面に潤滑剤を塗布してもよい。
【0028】図5及び図6は磁気ヘッド4と支持装置5
の組立構造を示す図で、支持体52の自由端に設けられ
た可撓体53の下面に、磁気ヘッド4を取付けた構造と
なっている。支持体52の剛性ビーム部522は両側に
折曲げ形成したフランジ522a、522bを有してい
る。
【0029】可撓体53は支持体52の長手方向軸線と
略平行して伸びる2つの外側可撓性枠部531、532
と、支持体52から離れた端において外側可撓性枠部5
31、532を連結する横枠533と、横枠533の略
中央部から外側可撓性枠部531、532に略平行する
ように伸びていて先端を自由端とした中央舌状部534
とを有して構成され、横枠533のある方向とは反対側
の一端を、支持体52の自由端付近に溶接等の手段によ
って取付けてある。
【0030】可撓体53の中央舌状部534の上面に
は、例えば半球状等の荷重用突起535が設けられてい
て、この荷重用突起535により、支持体52の自由端
から中央舌状部534へ荷重を伝えるようにしてある。
中央舌状部534の下面には磁気ヘッド4を接着等の手
段によって固着してある。
【0031】図9は磁気ヘッドの媒体対向面の平面積
と、起動不能回数との関係を示すデータである。図10
図9のデータを得るのに使用された磁気記録再生装置
の構成を概略的に示す図で、3枚の5.25インチの磁
気ディスク3のそれぞれに対して、その両面に、支持装
置5によって支持された磁気ヘッド4を配置した。測定
条件は次の通りである。
【0032】 図9の測定データから明らかなように、磁気ヘッド4の
媒体対向面の平面積2mm2付近に変曲点があり、2m
2以下では起動不能回数が著しく低くなる。特に1m
2以下では、20万回の起動試験回数において、起動
不能を発生しない。これに対して、2mm2を越えると
起動不能回数が約30倍以上に跳ね上がる。なお、バネ
圧は、5〜15g程度が適当である。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果を得ることができる。 (a)表面性の高い磁気ディスクと組合せて用い、コン
タクト.スタート.ストップ方式を採用した場合でも、
吸着現象を生じにくい新規な磁気ヘッドを提供できる。 (b)極低浮上量においても、磁気ディスクとの間でク
ラッシュを生じにくい磁気ヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る磁気ヘッドの斜視図である。
【図2】本発明に係る磁気ヘッドの別の実施例における
斜視図である。
【図3】本発明に係る磁気ヘッドを用いた磁気記録再生
装置の正面図である。
【図4】図3に示した磁気記録再生装置の平面図であ
る。
【図5】磁気ヘッドと支持装置の組立構造を示す正面図
である。
【図6】図5に示した磁気ヘッドと支持装置の組立構造
の底面図である。
【図7】磁気ディスクの一部拡大断面図である。
【図8】磁気ディスクの他の例を示す一部拡大断面図で
ある。
【図9】磁気ヘッドの媒体対向面の平面積と、起動不能
回数との関係を示すデータである。
【図10】図9のデータを得るのに使用された磁気記録
再生装置の構成を概略的に示す図である。
【図11】従来の磁気ヘッドの斜視図である。
【図12】従来の磁気記録再生装置の構成をモデル化し
て示す図である。
【符号の説明】
4 磁気ヘッド 41 スライダ 411、414、415 媒体対向面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松崎 幹男 東京都中央区日本橋1丁目13番1号 テ ィーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−104461(JP,A) 特開 昭54−23517(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スライダを有し、表面粗さRmax<1
    00Åの表面性を有する磁気ディスクと組み合わせて用
    いられる磁気ヘッドであって、 前記スライダは、揚力発生部となる媒体対向面を有して
    おり、 前記媒体対向面は、空気流の方向にとられた全長にわた
    って、平坦な平面を保っており、その平面積が2mm2
    以下である磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記媒体対向面の平面積は、1mm2
    下である請求項1に記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記スライダは、少なくとも2本のレー
    ル部を有しており、 前記レール部は、互いに間隔を隔て、空気流の方向に沿
    って設けられ、表面が前記媒体対向面を形成している請
    求項1または2に記載の磁気ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記媒体対向面は、一つの平面でなる請
    求項1または2に記載の磁気ヘッド。
JP6124054A 1994-06-06 1994-06-06 磁気ヘッド Expired - Lifetime JP2651484B2 (ja)

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JPS61104461A (ja) * 1984-10-26 1986-05-22 Hitachi Ltd 磁気ヘツド浮動体

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