JP2672790B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

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か
かり、特に、高密度記録再生を実現でき、かつ耐久性に
優れた磁気ディスク装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】周知のように、磁気ディスク装置は、計
算機の外部記憶装置として広く使用されている。 【０００３】このような磁気ディスク装置の主要部は、
一般に、回転駆動される機械的に硬い磁気ディスク板
と、この磁気ディスク板に沿って移動可能に設けられた
スライダと、このスライダに固定されて磁気ディスク板
への書き込みおよび読み出しを行う磁気ヘッドとで構成
されている。 【０００４】従来の磁気ディスク装置では、スライダ
に、磁気ヘッドを支持する機能と、磁気ディスク板に対
向している状態で磁気ディスク板が回転したときディス
ク面との間に空気流を形成し、この動圧でスライダその
ものを浮上させ、これによってスライダおよび磁気ヘッ
ドがディスク面に直接接触するのを防止する機能とを発
揮させている。そして、通常は、スライダに発生した揚
力とバネ材等による押付け力とが平衡した点に磁気ヘッ
ドを位置させる方式が採用されている。 【０００５】ところで、最近では記録密度の充分に高い
磁気ディスク装置の出現が望まれており、このような要
望を満たす１つの手段として垂直記録媒体の使用が考え
られている。しかし、垂直磁気記録媒体を使用する場
合、この記録媒体の特徴を最大限に発揮させるには磁気
ヘッドと磁気ディスク板との間を０．１μｍ以下に抑
え、しかもその変動を非常に小さな値に抑える必要があ
る。また、従来の面内磁気録媒体においても、磁気ヘッ
ドと磁気ディスク板との間隔を小さくすることは、記録
密度の増大に大きく寄与するものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気ディスク装置のように動圧によって浮上するスライ
ダに磁気ヘッドを固定する方式であると、スライダの浮
上量そのものが外部擾乱等によって大きく変動するた
め、磁気ヘッドと磁気ディスク板との間の間隔を充分小
さく、しかも変動のほとんどない状態に保持することが
本質的に困難であった。このため、垂直磁気記録媒体の
使用等により、高密度記録を実現することは困難であっ
た。 【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、その目的とすることろは、磁気ヘッドと機械
的に硬い磁気ディスク板との間の間隔を微小にし、かつ
常に安定に保持でき、もって高密度な記録を実現できる
とともに、耐久性にも優れた磁気ディスク装置を提供す
ることにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明では、回転駆動源によって回転駆動され
る機械的に硬い磁気ディスク板と、この磁気ディスク板
と接触可能な滑走面を有し、該磁気ディスク板に沿って
移動可能に設けられたスライダと、このスライダの前記
磁気ディスク板の回転方向側に位置する端部に固定され
て該磁気ディスク板への書き込みおよび読み出しを行う
磁気ヘッドとを具備し、前記磁気ディスク板の表面に
は、前記滑走面と該磁気ディスク板との間に形成される
最大間隙長よりも厚い潤滑用の被膜が設けられているこ
とを特徴とする磁気ディスク装置を提供する。 【０００９】 【作用】本発明によれば、例えば、動作中にスライダを
磁気ディスク板に接触させるようにしても、スライダと
磁気ディスク板との摩耗を最小限にとどめることができ
る。したがって、磁気ヘッドと磁気ディスク板との間の
間隔を０．１μｍ程度以下に設定することができ、しか
もこの間隔を常に安定に保持させることができる。この
ため、磁気ヘッドを保護した状態で高密度な記録を実現
できるとともに、耐久性にも優れた磁気ディスク装置を
提供することができる。 【００１０】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。 【００１１】図１は、各磁気ディスク板毎にアクセスア
ームを有する磁気ディスク装置に本発明を適用した例の
概略構成を示すものである。 【００１２】すなわち、図中１はディスクスタックであ
り、このディスクスタック１は、軸２の外周に、例えば
６枚の機械的に硬い磁気ディスク板３を同軸的に、かつ
等間隔に固定して構成されている。軸２は回転駆動源４
に連結され、この回転駆動源４は制御装置５によって制
御される。各磁気ディスク板３の図中上下面には、例え
ば垂直磁気記録媒体で構成された記録媒体層が形成され
ている。そして、最も外側に位置する磁気ディスク板の
一方のディスク面は位置決め用として使用され、他方の
ディスク面および他の磁気ディスク板はデータ用として
使用されるようになっている。また、各磁気ディスク板
３の両面には潤滑油被膜がディスク面の表面粗さの最大
値以上の厚みに設けられている。 【００１３】各磁気ディスク板３の両面近傍には、各磁
気ディスク板３を挟む関係に合計１２個の磁気ヘッド６
が軸２と平行する線上に配列されており、これら磁気ヘ
ッド６はそれぞれスライダ７、弾性機構８およびアクセ
スアーム９を介してキャリッジ１０に支持されている。
キャリッジ１０は、制御装置５によって制御されるアク
チュエータ１１に支持されており、図中の矢印１２で示
す方向に選択的に移動制御される。制御装置５による回
転駆動源４およびアクチュエータ１１の制御は、公知の
ものと同様の方式が採用されている。 【００１４】前記磁気ヘッド６、スライダ７および弾性
機構８からなる部分は、それぞれ等しく構成されてお
り、具体的には図２に示すように構成されている。すな
わち、スライダ７は、スライダブロック１４の磁気ディ
スク板３に対向する面に、磁気ディスク板３の回転方向
に沿った比較的深い溝１５，１６を略平行に設けるとと
もにこれら溝１５，１６の存在によって形成された３本
の突条１７，１８，１９の磁気ディスク板３の回転方向
を基準にして反回転方向側に位置する端部に反回転方向
に向かうに従ってディスク面から徐々に離れる傾斜面２
０，２１，２２を設け、さらに図３に示すように中央に
位置している突条１８の高さを両側に位置している突条
１７，１９よりＳ１（約０．１μｍ）だけ低く形成した
ものとなっている。したがって、突条１８は突条１７，
１９より反磁気ディスク板側へＳ１だけ後退した状態に
設けられている。そして、上記のように構成されたスラ
イダ７は、弾性機構８を介してアクセスアーム９に支持
されている。弾性機構８は、スライダ全体を支持するジ
ンバル機構２３と、スライダ７をディスク面に常に押圧
接触させる負荷バネ２４とで構成されている。ここで、
負荷バネ２４は、スライダ７を磁気ディスク板３に良好
に接触させるために、スライダ７の浮上を抑制でき、し
かもスライダ７と磁気ディスク板３との摩耗を最小限に
とどめることができる程度の力でスライダ７を磁気ディ
スク板３に押付ける必要がある。 【００１５】一方、磁気ヘッド６は、スライダ７の前記
磁気ディスク板３の回転方向を基準にして回転方向側に
位置する端面で突条１８の側方位置に上記突条１８と面
一のレベルに磁気ギャップが位置するようにヨーク２５
を固定し、このヨーク２５の外周コイル２６を巻装した
ものとなっている。 【００１６】このような構成であると、各磁気ディスク
板３が回転しているか否かに拘わらず各スライダ７の突
条１７，１９は対応するディスク面に常に接触している
ことになる。つまり、突条１７，１９の図３中Ｋで示す
面が磁気ディスク板３と接触する滑走面となっている。
なお、この場合、磁気ディスク板３が高速回転すると、
スライダ７と磁気ディスク板３との間に動圧が発生する
ので、スライダ７における磁気ディスク板３の反回転方
向側は、スライダ７における磁気ディスク板３の回転方
向側に位置する端部に比べて磁気ディスク板３に対する
接触状態が不安定になり易い。しかし、本実施例では、
磁気ディスク板３に対する接触状態が安定なスライダ７
における磁気ディスク板３の回転方向側に位置する端部
に磁気ヘッド６を固定しているので、各磁気ヘッド６の
磁気ギャップＧと各磁気ディスク板３のディスク面との
間の間隔Ｓ０は、図４に示すように各スライダ７への磁
気ヘッド６の取り付けによって決まる間隔Ｓ１にディス
ク面の表面粗さに起因する間隔分Ｓ２を加算した値とな
る。一般に、Ｓ１を０．１μｍ以下に設定することはエ
ッチング技術の採用等によって比較的容易であり、また
ディスク面の表面粗さの最大値を０．０２μｍ程度に抑
えることも比較的簡単である。したがって、Ｓ０を常に
０．１μｍ程度以下に保持することが可能となる。そし
て、この場合には、各スライダ７を常に対応するディス
ク面に接触させるようにしているので、外部からの擾乱
によってＳ０が大きく変動するのを防止でき、Ｓ０を常
に前述した関係によって決まる値に抑えることができ
る。このため、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の間隔
を例えば垂直記録媒体の特徴を十分発揮させ得る値に保
持することができる。 【００１７】上記のようにディスク面に常にスライダ７
を接触させる方式であると、両者の摩耗が問題となる。
しかし、例えばスライダ７の一滑走面が４ｍｍ² ，負荷
バネからの与荷重が１５ｇとすると平均面圧は１．９ｇ
／ｍｍ² となり、この程度の面圧では本実施例のように
ディスク面に潤滑油被膜を設けるだけで摩耗を十分に低
減させることができる。さらに、垂直磁気記録媒体の使
用によって、通常の磁気記録媒体に比べてビット密度を
少なくとも数倍高めることができるので、情報転送速度
を通常の記録媒体の場合と同じとすると、磁気ディスク
板の回転速度を数分の１に低下させることができる。し
たがって、このようにして摩耗の点を解消することもで
きる。 【００１８】ここで、潤滑に潤滑油被膜を使用する場合
を説明すると、図５（ａ）に示すように潤滑油被膜Ｑの
厚みが滑走面Ｋと磁気ディスク板３との間に形成される
最大間隙長以下である場合には曲率半径の小さなメニス
カスＭが生じ、表面張力の作用により磁気ディスク板３
の停止時に滑走面Ｋが磁気ディスク板３に吸着される虞
がある。したがって、本実施例のように、つまり図５
（ｂ）に示すように潤滑油被膜Ｑの厚みを上述した間隙
長以上に設定しておくと、メニスカスの曲率半径が極め
て大きくなるため、上述した問題を解消することができ
る。したがって、本実施例の構成によれば、スライダ７
と磁気ディスク板３との摩耗を十分に低減することがで
きるとともに、滑走面Ｋと磁気ディスク板３との吸着を
有効に防止することができる。また、上記したように磁
気ディスク板３のディスク面にスライダ７を常に接触さ
せる方式にあっては、磁気ディスク板３が回転している
際にも、図５（ａ），（ｂ）に示すような状況が生じ得
る。その際、図５（ａ）に示すように曲率半径の小さな
メニスカスＭが生じると、表面張力の影響によりスライ
ダ７がディスク面に引き付けられ、両者間の接触面圧が
増大するため、摩耗の進行を助長することになる。これ
に対し、図５（ｂ）に示すようにメニスカスの曲率半径
が極めて大きくなれば、表面張力の影響による接触面圧
の増大が抑制され、摩耗を十分に低減させることできる
ため、磁気ディスク装置の耐久性を向上させることが可
能となる。また、潤滑油のかわりに固体潤滑剤を用いた
場合でも、磁気ディスク板３のディスク面にスライダ７
を常に接触させる方式にあっては、両者の摺動に伴い潤
滑剤が液状化した際に、上記した場合と同様の作用・効
果が生じ得る。 【００１９】ところで、上記した吸着は、非動作時にス
ライダを磁気ディスク上に接触させるいわゆるコンタク
ト・スタート・ストップ方式を採用する従来の磁気ディ
スク装置にあっても同様に問題となる。しかし、本実施
例に示したように、潤滑油被膜の厚みがスライダの滑走
面と磁気ディスク板との間に形成される最大間隙長以上
に設定されていれば、かかる吸着を有効に防止すること
ができる。 【００２０】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく種々変形することができる。すなわ
ち、図６に示すように、磁気ディスク板への接触に供さ
れる突条３１と、この突条３１の両側に上記突条３１よ
りＳ１だけ低い突条３２，３３とを設けた形状にスライ
ダ７ａを構成し、突条３２，３３の回転方向側端面に薄
膜磁気ヘッド３４，３５を固定するようにしてもよい。
また、図７に示すように、磁気ディスク板との接触に供
される突部３６と、この突部３６の回転方向側に上記突
部３６よりＳ１だけ低い突部３７とを設けた形状にスラ
イダ７ｂを構成し、上記突部３７の端面に薄膜磁気ヘッ
ド３８を固定するようにしてもよい。さらにまた、磁気
ディスク板の表面に塗布される潤滑剤としては、潤滑油
に限らず固体潤滑剤でもよい。また、上述した実施例で
はスライダを常に磁気ディスク板に接触させるようにし
ているが、非動作時には離すように構成してもよい。そ
の他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形するこ
とができる。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気ヘッドと機械的に硬い磁気ディスク板との間の間隔
を微小にし、かつ常に安定に保持でき、もって高密度な
記録を実現できるとともに、耐久性にも優れた磁気ディ
スク装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例にかかる磁気ディスク装置の
概略構成図。 【図２】上記実施例におけるスライダ部分を取り出して
示す斜視図。 【図３】上記実施例におけるスライダのみを取り出して
示す斜視図。 【図４】上記実施例にかかる磁気ディスク装置の作用を
説明する図。 【図５】上記実施例にかかる磁気ディスク装置の作用を
説明する図。 【図６】上記実施例におけるスライダ部分の変形例を示
す斜視図。 【図７】上記実施例におけるスライダ部分の変形例を示
す斜視図。 【符号の説明】 １ ディスクスタック ２ 軸 ３ 磁気ディスク板 ４ 回転駆動源 ５ 制御装置 ６ 磁気ヘッド ７ スライダ ８ 弾性機構 ９ アクセスアーム １０ キャリッジ １１ アクチュエータ １５，１６ 溝 １７，１８，１９ 突条 ２３ ジンバル機構 ２４ 負荷バネ ２５ ヨーク ２６ コイル ３４，３５，３８ 薄膜磁気ヘッド Ｋ 滑走面 Ｑ 潤滑油被膜

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．回転駆動源によって回転駆動される機械的に硬い磁
   気ディスク板と、この磁気ディスク板と接触可能な滑走
   面を有し、該磁気ディスク板に沿って移動可能に設けら
   れたスライダと、このスライダの前記磁気ディスク板の
   回転方向側に位置する端部に固定されて該磁気ディスク
   板への書き込みおよび読み出しを行う磁気ヘッドとを具
   備し、前記磁気ディスク板の表面には、前記滑走面と該
   磁気ディスク板との間に形成される最大間隙長よりも厚
   い潤滑用の被膜が設けられていることを特徴とする磁気
   ディスク装置。 ２．前記潤滑用の被膜は、前記磁気ディスク板表面の表
   面粗さの最大値以上の厚みに設けられることを特徴とす
   る請求項１記載の磁気ディスク装置。 ３．前記潤滑用の被膜は、潤滑油被膜であることを特徴
   とする請求項１記載の磁気ディスク装置。 ４．前記潤滑用の被膜は、固体潤滑剤被膜であることを
   特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。