JP2751609B2

JP2751609B2 - 磁気ヘッドスライダ及びその支持機構

Info

Publication number: JP2751609B2
Application number: JP2252487A
Authority: JP
Inventors: 洋一村富
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1990-09-21
Publication date: 1998-05-18
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: US5270889A; JPH04132041A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、可撓性媒体を用いた記録装置、特にフレキ
シブル磁気ディスク装置・電子スチル画像記録装置・VT
Rなどに用いられる磁気ヘッドスライダ及びその支持機
構に関する。

［従来の技術］従来、フレキシブル磁気ディスク装置としては特公昭
58−15866号公報で示されたものが広く用いられてい
る。以下にこの装置の動作について第８図の平面図及び
第９図の一部断面で示す側面図をもとに説明する。図に
おいて、（１）は磁気ディスク、（20）は担体で、この
自由端近くに公知のボタンヘッド形式の変換器（21）が
取り付けられる。固定変換器（21）はディスク（１）の
主面に僅かに食い込むように置かれる。担体（20）の端
に変換器（21）から離れて質量の小さい、比較的強い、
片持ち梁式の負荷アーム（22）が枢着され、アームの自
由端近くに小さい穴が設けられ磁気ヘッドスライダ（2
3）が配置されている。磁気ヘッドスライダ（23）は短
い２軸のジンバルバネ（24）の端に取り付けられ、この
バネはアーム（22）に沿って磁気ヘッドスライダから半
径方向に離れてとりつけられた底を有する。（25）はピ
ボットでアーム（22）の自由端付近から穴を通して磁気
ヘッドスライダ（23）の中央部を押さえている。さらに
アーム（22）の自由端付近に制御用つまみ（26）があ
り、磁気ディスク（１）に対して磁気ヘッドが着脱可能
な方向にアーム（22）を旋回させるため、ソレノイド作
動部材（図示されない）に係合できる。アーム（22）の
下端は軽い板バネ（27）により担体（20）の端に接続さ
れ、このバネにより上記の旋回が行なわれる。バネ（2
7）は一つの位置でヘッド止め（28）に係合して固定変
換器（21）に向かう方向の運動を制限する。アーム（2
2）の旋回軸端部近くで円筒形の心金（29）が担体（2
0）に接続され、心金のまわりにねじりバネ（30）が巻
回し、バネ（30）の細長い直線端はアーム（22）の本体
に沿って伸び、固定変換器（21）の方向にアーム（22）
にバネ荷重を負荷する。

次に動作について説明する。データの記録再生が行な
われる際に、アーム（22）上の制御用つまみ（26）に係
合するソレノイド作動機構（図示されない）が付勢され
て、ねじりバネ（30）に磁気ヘッドスライダ（23）を磁
気ディスク（１）の表面に向けて押させる。よって磁気
ディスク（１）は、固定変換器（21）と磁気ヘッドスラ
イダ（23）によって挟まれて接触する。磁気ヘッドスラ
イダ（23）に対し、ねじりバネ（28）により加えられる
約14grの力により、固定変換器（21）と磁気ヘッドスラ
イダ（23）の表面はほぼ平行に保持される。固定変換器
（21）と磁気ヘッドスライダ（23）とが磁気ディスク
（１）を挟むまでは、磁気ディスク（１）にあった初期
たわみは、これによって補正され安定な接触状態を維持
することができる。

しかしながらこのような構成では、次のような欠点を
有する。

（ｉ）磁気ディスクが回転して磁気ディスクと磁気ヘッ
ド間に空気が流入する動圧効果により、動作時の磁気デ
ィスクとヘッドスライダの間の空気圧が大気圧よりも高
くなる（正圧）ために隙間が生じ易くなる。このため磁
気ヘッドに加えるねじりバネによる加圧力を大きくする
必要がある。

（ii）磁気ディスク起動時には、この加圧力がすべてデ
ィスクへの接触圧力となるため、ディスクを損傷し易く
なる。また起動時の摩擦力が大きいため消費電力が大き
くなる。

（iii）ディスクと磁気ヘッドとの接触圧力は、ねじり
バネによる加圧力と上記動圧効果による空気圧力とのバ
ランスで決定される。このためディスク初期変形・磁気
ヘッドの初期姿勢及びディスク振動等の外乱によってこ
れらのバランスは時々刻々と変化するため接触圧力分布
も安定しにくく作動中に大きく変化する。

つまり、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダとの接触
安定性が低いため、接触部で局所的に大きい接触圧力が
生じ磁気ディスクからの再生出力を低下（加圧減磁）さ
せたり、最悪の場合はディスクを損傷させることにな
る。

さらにこの種の装置の他の例として特開平１−94563
号公報に開示されたものがあり、電子スチル画像記録装
置の分野で広く用いられている。そしてこの装置では上
記欠点を解消するために、磁気ヘッドを支持する方法と
して、磁気ヘッド周辺部の空気圧力が大気圧よりも低く
（負圧）なるようなヘッド支持体を設けている。以下に
その構成と動作について説明する。第10図は、この従来
例を示す側断面図で第11図は平面図、第12図はその動作
を説明する側断面説明図である。図において、（41）は
磁気ヘッド支持体で、（42）はこの磁気ヘッド支持体
（41）に支持される磁気ヘッドである。磁気ヘッド支持
体（41）は、第一の環状の突出部（41a）と、その内側
の取付穴（41c）を囲むように突出した負圧発生手段と
しての第２の突出部（41d）とを備え、第一の突出部（4
1a）と第２の突出部（41d）との間に第１の凹陥部（41
b）が形成されている。また磁気ヘッド（42）のギャッ
プ形成部（42a）と第２の突出部（41d）との間にも微小
な第２の凹陥部（41e）が形成されている。磁気ヘッド
（42）は、取付穴（41c）にギャップ形成部（42a）が下
から挿入され、第２の突出部（41d）の上面から若干突
出した位置で固定されている。

次に動作について説明する。第12図に示すように矢印
Ａ方向に高速回転する磁気ディスク（１）は、第１の凹
陥部（41b）と第２の凹陥部（41e）で負圧となるので、
磁気ヘッド支持体（41）の上面側に吸い込まれ、磁気ヘ
ッド支持体（41）の凹凸に沿って変形する。このとき第
１の突出部（41a）と第１の凹陥部（41b）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（41b）で負圧を生じたものが、第２の突出部（41d）
によって磁気ディスク（１）の高さ位置を規定されて磁
気ヘッド（42）のギャップ形成部（42a）に導かれる。
これによりギャップ形成部（42a）ではギャップ形成部
（42a）の曲率に沿って変形し、磁気ヘッド（42）の磁
気ディスク（１）に対する接触状態が安定することにな
る。

（ｉ）磁気ヘッドを凹陥部内で突出した状態で支持する
ため、その突出量の管理が非常に困難である。しかも磁
気ヘッドと媒体との接触面積が非常に小さく接触圧力が
比較的大きいため、磁気ヘッドが摩耗しやすい構造とな
っている。そのため突出量も変化し、磁気ヘッドの寿命
が短い。

（ii）この接触圧力は磁気ディスクに対して損傷させや
すい。さらに磁気ヘッド近傍で磁気ディスクが局所的で
比較的大きい変形をするため繰り返し疲労が生じやす
い。このためデータの欠落等の問題の増加を招きやす
く、記録再生装置として重要な信頼性に関わる性能の低
下を招く。

（iii）負圧効果により磁気ディスクを変形させてヘッ
ドとディスクを接触させていることから、本質的に磁気
ディスクの両面で記録再生することは困難である。なぜ
ならば磁気ヘッド支持体を磁気ディスクの両面に配置し
た場合、磁気ディスクの両面で発生する負圧力は相殺さ
れて磁気ディスクにギャップ形成部（42a）の曲率に沿
って変形させることが困難なためである。

［発明が解決しようとする課題］以上のように、上記のような従来の磁気ディスクを押
圧して磁気ディスクとヘッドスライダとを接触させる正
圧型の構造の装置では、磁気ヘッドを磁気ディスクに押
圧するための加圧力が必要となり、この加圧力が起動時
にはディスクへの接触圧力となりディスクを損傷し易
く、また磁気ディスクと磁気ヘッドスライダとの接触安
定性が低いため、再生出力を低下させたり、最悪ディス
クを損傷させるという問題点があった。一方、ディスク
を吸着する従来の負圧型の装置では、磁気ヘッド近傍で
磁気ディスクが局所的で比較的大きい変形をするため繰
り返し疲労が生じ易く、信頼性の低下を招く、また両面
で記録再生できないという問題点があった。

本発明は、以上のような従来の問題点を解決するため
になされたもので、負圧型構造で両面磁気記録再生に適
用でき、信頼性が高く高速高密度記録が可能でしかも磁
気記録再生装置を小型化でき生産性に優れた磁気ヘッド
スライダ及び両面磁気記録再生する際に調整が容易な磁
気ヘッドスライダ支持機構を提供することを目的として
いる。

［課題を解決するための手段］本発明の磁気ヘッドスライダは、空気流流入端におけ
る磁気記録媒体との平均隙間が流出端における平均隙間
より小さくなるように、上記磁気記録媒体との摺動面に
平滑部と複数の溝又は凹部を形成した粗面部を設け、記
録再生時に上記磁気記録媒体と磁気ヘッドスライダとの
相対的移動に伴い発生する負圧により吸引して上記磁気
記録媒体を上記記録ヘッドスライダに接触させるように
したものである。

また、磁気記録媒体との摺動面の空気流流入側に平滑
部、空気流流出側に粗面部を設けたものである。

また、平滑部と粗面部の最頂部が同一平面状にあるよ
うにしたものである。

さらに、本発明の別の発明の磁気ヘッドスライダは、
磁気記録媒体との摺動面に段差を設け、空気流流出側に
おける上記磁気記録媒体との隙間より空気流流入側にお
ける隙間が小さくなるようにし、記録再生時に上記磁気
記録媒体と磁気ヘッドスライダとの相対的移動に伴い発
生する負圧により吸引して上記磁気記録媒体を上記磁気
ヘッドスライダに接触させるようにしたものである。

そして、本発明の磁気ヘッドスライダ支持機構は、磁
気ディスクの一面側と他面側に一対の上記磁気ヘッドス
ライダを対向配置し、少なくとも一方の上記磁気ヘッド
スライダを弾性体で支持し、上記磁気ディスクの回転に
伴い発生する負圧による吸引で上記磁気ディスク又は磁
気ヘッドスライダを相対的に移動させて両者を接触させ
記録再生を行なうようにしたものである。

［作用］本発明においては、平滑部と粗面部の頂部で構成され
た平面全体で吸引力に対応した接触圧力で磁気記録媒体
を支持するため、磁気記録媒体は曲げ変形することなく
ほぼ平面を保持した状態で摺動することができる。ま
た、本質的に磁気記録媒体とスライダとの間で生ずる動
圧効果による負圧力によって接触荷重が生じているた
め、所定の接触力と成るように自動的な調整作用を有し
ており、外乱や調整誤差に対して安定な磁気記録媒体と
磁気ヘッドスライダとの接触特性を得ることができる。
さらに動圧効果を利用しており磁気記録媒体が静止して
いるときには、接触圧力は磁気記録媒体の自重による程
度であるため、起動する際に不必要な負荷トルクがな
く、消費電力が小さくてすみ、装置が小型化できる。さ
らにまた、粗面部があるために磁気記録媒体との真実接
触面積が小さいことから、磁気記録媒体が静止した状態
のときに磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体とが吸着す
ることも避けることができる。

また、本発明の別の発明においては、磁気記録媒体の
両面に配置することにより、負圧力による吸引により段
差部で発生する曲げ変形が相殺されて磁気記録媒体をほ
ぼ平面に保持することができる。

さらに、磁気ディスクに対し一対の上記負圧型磁気ヘ
ッドスライダを対向配置し、少なくとも一方の上記スラ
イダを弾性体で支持することにより、調整の容易な両面
磁気記録を達成することが可能となる。

［実施例］第１図は本発明の一実施例の磁気ヘッドスライダを示
す斜視図であり、（２）は磁気ヘッドコアで、磁気ディ
スク上にデータを記録再生するR/Wギャップ部（2a）や
このR/Wギャップ部（2a）での磁界を発生・検出させる
コイル（図示しない）などより構成されている。このヘ
ッドコア（２）の側面を挟持するように第１のホルダ
（３）と第２のホルダ（４）が接合され、それぞれの磁
気ディスクとの摺動面には、空気流流出側に粗面部（3
a），（4a）と空気流流入側に平滑部（3b），（4b）と
がそれぞれ形成されている。矢印Ａは磁気ディスク移動
方向を表わしている。

ホルダには耐久性や磁気ディスク（１）との摺動特性
を考慮してセラミックが一般に使用される。この実施例
においては、粗面部（3a），（4a）は、ほぼ磁気ディス
ク（１）の走行方向に平行な断面が矩形状の溝を複数形
成して粗面化している。そのピッチは磁気ディスク
（１）の厚さの数倍程度以下、望ましくは数分の一のオ
ーダが適当で、小さい程望ましいが、製造上の効率や精
度を考慮の上決定される。この場合は磁気ディスクの1/
5に設定した。

また、平滑部（3b），（4b）の平面粗度は、粗面部
（3a），（4a）に比べはるかに小さく、磁気ヘッドコア
（２）とほぼ同程度に設定した。

（10）は以上のようにして磁気ヘッドコア（２）と第
１のホルダ（３）及び第２のホルダ（４）より形成され
た磁気ヘッドスライダである。また第１のホルダ（３）
及び第２のホルダ（４）の粗面部（3a），（4a）の最頂
部は、磁気ヘッドコア（２）と第１のホルダ（３）及び
第２のホルダ（４）における平滑部（3b），（4b）の最
頂部とほぼ同一の平面を形成するように設定した。

このような磁気ヘッドスライダ（10）を製造するに
は、まず第１のホルダ（３）及び第２のホルダ（４）の
粗面部（3a），（4a）の溝を所定の深さよりもやや深め
に形成する。この粗面部（3a），（4a）の形成は機械加
工や各種エッチング手法などにより容易に実現できる。
次に第１のホルダ（３）及び第２のホルダ（４）を磁気
ヘッドコア（２）を挟持するように接合する。最後にこ
のようにして作成した磁気ヘッドスライダ（10）の摺動
面を平面研磨することで最頂部が同一平面と成るように
構成できる。

次に第２図の磁気ディスク側からディスクを透かして
みた斜視図をもとに磁気ディスク（１）の片側面のみで
記録再生を行なう場合の構成、磁気ヘッドスライダの支
持方法を示す。第２図において、（１）は磁気ディスク
で、ディスククランプ（５）によってその中心が固定さ
れ、矢印Ｂの方向に回転する。磁気ヘッドスライダ（1
0）は摺動面がディスククランプ（５）の固定平面とほ
ぼ同一平面になるように担体（６）によって支持されて
いる。なお、このような構成は磁気ディスクの代わりに
磁気テープを用いた記録再生装置でも同様で、担体にて
磁気ヘッドスライダを固定支持することで同様の効果を
達成することができる。

次に動作について説明する。磁気ヘッドスライダ（1
0）と磁気ディスク（１）とが相対速度Ｖで相対運動を
行なうと、それに伴ない空気流れが生じる。一般にこの
効果は動圧効果と言われている。この動圧効果は磁気デ
ィスク（１）と磁気ヘッドスライダ（10）との間の隙間
分布によって空気圧力分布として作用する。この空気圧
力は磁気ディスク（１）と磁気ヘッドスライダ（10）と
の間の力として作用する。このような効果を積極的に利
用した例としてハードディスク装置がある。この装置で
は、空気圧力を大気圧より高い圧力（正圧）となるよう
に磁気ヘッドスライダ（10）の形状を設定して全体的に
磁気ヘッドスライダ（10）が磁気ディスク（１）から浮
上するようになっている。

一方、この実施例では、空気圧力が大気圧よりも低い
圧力（負圧）と成るように設定してある。これらの動圧
効果を統一的に示す方程式として、空気の平均分子工程
を考慮したBurgdorferが定式化した式（Transactions o
f the ASME,Journal of Basic Engineering MARCH,1959
年,p94−100に記載）がよく現象を表わしている。この
式によると、媒体の相対速度の方向をＸ軸に取ると、ただし、 P:大気圧p_aを基準とした無次元圧力（＝p/p_a） H:代表隙間h₀を基準とした磁気ディスクと磁気スラ
イダ間の無次元隙間（＝h/h₀） a:壁面修正係数 M:クヌッセン数 Λ：圧縮性定数で示される。

また、磁気ヘッドスライダ（10）に表面粗さがある場
合には、文献（Transactions of the ASME,Journal of
Tribology,JULY 1989,Vol.111 p495−503）において三
矢らが定式化を行なっている。これによれば、磁気ヘッ
ドスライダ（10）の表面粗さを巨視的な隙間H_AVEとして
次のように平均化したものは、（１）式のＨとほぼ等価
な効果を示すとういうものである。

H_AVE＝α＋（１−α） H_AVE ²＝α▲▼＋（１−α）^２（２） H_AVE ³＝α▲▼＋（１−α）^３ただし、￣は隙間の算術平均を示し、＾は調和平均を示
す。つまり、である。また、Ｈは表面粗さの分布を含めた隙間分布を
示し、αは隙間の混合比で、０≦α≦１であり、 α＝0.0:表面粗さがＸ軸と直交した場合 α＝0.5:表面粗さが等方的な場合 α＝1.0:表面粗さがＸ軸と平行な場合が目安として表わされる。

本発明はこのような指導原理に基づいてなされたもの
で、意図的に磁気ヘッドスライダ（10）の摺動面の表面
粗さを変化させて、粗面部と平滑部を設け、所望の隙間
分布と等価な空気圧力特性を得るとともに、粗面部と平
滑部の頂点で磁気ディスク（１）を支持することで磁気
ディスク（１）がほぼ平面を維持したまま摺動する事が
できることを目的としたものである。

つまり、本発明の一実施例である第１図の磁気ヘッド
スライダ（10）は、第２図のように磁気ディスク（１）
と対向させて摺動させると、あたかも第３図の模式斜視
図に示すような他の実施例のランドステップ型の磁気デ
ィスクスライダ、即ちランドステップ型の滑り軸受とほ
ぼ同等の圧力特性を得ることができる。このとき、スラ
イダ摺動面、ランドステップの段差ｈは、粗面部の溝が
媒体移動方向と同一なのでα＝1.0として（２）式より
計算できる。（２）式によれば、調和平均の項がなくな
り算術平均の項のみを考えれば良いことが分かる。結
局、第１図と等価な隙間分布を有する第３図の磁気ヘッ
ドスライダ（10）のＡ−Ａ′断面の圧力分布はおおむね
第４図に示すようなものである。つまり負圧が発生し、
磁気ディスク（１）は磁気ヘッドスライダ（10）に吸引
されて接触する。このとき第３図に示されるランドステ
ップ型スライダでは、負圧の吸引力によって磁気ディス
ク（１）は、第３図のB₁,B₂点を支持点として曲げ変形
するが、第１図に示される磁気ヘッドスライダ（10）で
は、粗面部（3a），（4a）及び平滑部（3b），（4b）の
最頂部で構成された平面全体で吸引力に対応した接触圧
力で磁気ディスク（１）を支持するため、磁気ディスク
（１）は曲げ変形することなく、平面を保持した状態で
摺動することができる。このため磁気ディスクが第３図
に示すスライダのように、B₁点またはB₂点で大きな接触
圧力や曲げ応力が発生して磁気ディスク（１）が損傷す
ることはない。

また、外部から荷重を加えている方式に比べ、本質的
に磁気ヘッドスライダ（10）と磁気ディスク（１）との
間で生ずる動圧効果による負圧力によって接触荷重が生
じているため、所定の接触力と成るように自動的な調整
作用を有している。このことから外乱や調整誤差に対し
て安定な磁気ディスクと磁気ヘッドスライダとの接触特
性を得ることができる。さらに動圧効果を利用すること
で磁気ディスクが静止しているときには、接触圧力は磁
気ディスク（１）の自重による程度であるため、磁気デ
ィスク（１）を起動する際に、不必要な負荷トルクがな
く、消費電力が小さい装置を提供することができる。

さらに、磁気ヘッドスライダ（10）に粗面部があり、
溝が形成されているために磁気ディスク（１）との真実
接触面積が小さいことから、磁気ディスク（１）が静止
した状態のときに磁気ヘッドスライダ（10）と磁気ディ
スク（１）とが吸着することも避けることができる。

なお、上述のように第３図に示す他の実施例の磁気ヘ
ッドスライダは磁気ディスク（１）の片面に記録再生す
る際には磁気ディスク（１）が曲げ変形してしまい不適
当ではあるものの、両面記録再生の際には磁気ディスク
（１）の両面で発生する負圧力により相殺されて磁気デ
ィスク（１）は曲げ変形することなく、平面を保持した
状態で摺動することができる。従って両面記録再生には
適しており、第１図に示すように粗面部を形成するスラ
イダより構成が簡単で製造も容易である。

以上のように本発明においては、隙間の平均化手法を
利用して、ランドステツプ型やテーパフラツト型等の任
意の形状に対応した磁気ヘッドスライダ形状を複数のプ
ロフィルを持ち最頂部が同一平面となるような平滑部と
粗面部を用いて意図的に構成することで可撓性の媒体が
曲げ変形することなく平面を保ったまま接触摺動する磁
気ヘッドスライダを提供できる。

第５図は、磁気ヘッドスライダ（10）のさらに他の実
施例を示す模式斜視図で、第２の従来例（負圧型）の欠
点である磁気ディスクの両面使用が不可能な点を解消す
るものである。図において磁気ヘッドコア（２）は、磁
気ヘッドスライダ（10）の中心よりややずれた位置に設
定した点が第１図に示す実施例と異なる点で他の構成は
ほぼ同一である。これは磁気ディスク（１）の両面から
２つの磁気ヘツドスライダ（10）にて挟み込む際に、ヘ
ッドコア（２）のギャップ位置が磁気ディスク面上の近
接した位置にあると信号を記録再生する際に相互に干渉
を起こすクロストーク現象を避けるためであり、この問
題が磁気シールド等の処置で解決するならば磁気ギャッ
プはどの位置に配置しても本発明の目的を達成し得るも
のである。

第６図は本発明の磁気ヘッドスライダ支持機構の一実
施例を示す側断面構成図で、磁気ディスク（１）が静止
したときの状態を示してある。（６）は担体で、担体駆
動機構（図示しない）により磁気ディスク（１）の半径
方向に自在に移動可能なように支持されている。担体
（６）の自由端付近に第１の磁気ヘッドスライダ（10
a）が固定支持されている。（10b）は第２の磁気ヘッド
スライダで、第１の磁気ヘッドスライダ（10a）に対し
て磁気ディスク（１）を挟んで一面側と他面側に対向し
て配置されている。第２の磁気ヘッドスライダ（10b）
は、２軸の回転方向と磁気ディスク（１）から近接離反
する並進方向の３自由度を有したサスペンション（７）
の一端で支持される。サスペンション（７）は、アーム
（８）で支持され、アーム（８）はサスペンション
（７）と反対側の自由端で板バネ（９）を介して担体
（６）の第１の磁気ヘッドスライダ（10a）が固定支持
されている自由端と反対側の自由端で支持されている。
アーム（８）は、担体（６）に接続されたアームストッ
パ（11）で保持される。このときサスペンション（７）
の剛性は十分低く、磁気ディスク（１）が静止した状態
ではサスペンション（７）のバネ力は第１、第２の磁気
ヘッドスライダ（10a）、（10b）と磁気ディスク（１）
との接触にほとんど寄与しておらず、第１、第２の磁気
ヘッドスライダ（10a）、（10b）の間の隙間は、磁気デ
ィスク（１）の厚みより僅かに大きい状態に設定する。
ただし組立精度や装置自体の姿勢等の外乱により、非常
に小さい接触荷重で第１、第２の磁気ヘッドスライダ
（10a）、（10b）と磁気ディスク（１）とが接触しても
本発明における特性が変化するものではない。

次に動作について説明する。第６図において、磁気デ
ィスク（１）が回転すると前述のとおり磁気ヘッドスラ
イダと磁気ディスク間に負圧力が作用し、まず第１の磁
気ヘッドスライダ（10a）面に磁気ディスク（１）が吸
引されてほぼ平面を保持した状態で接触する。次にこの
磁気ディスク（１）と第２の磁気ヘッドスライダ（10
b）との間の負圧力により、第２の磁気ヘッドスライダ
（10b）は磁気ディスク（１）の形成する平面に沿うよ
うに吸引される。第２の磁気ヘッドスライダ（10b）
は、２軸の回転方向と磁気ディスク（１）から近接離反
する並進方向の３自由度を有したサスペンション（７）
に支持されており、サスペンション（７）の剛性は動圧
効果による空気膜の剛性よりはるかに低いため、第１の
磁気ヘッドスライダ（10a）の形成する平面を基準平面
として磁気ディスク（１）を挟み込むようにしてほぼ平
行な平面を維持する。このため第１及び第２の磁気ヘッ
ドスライダ（10a），（10b）上に構成したR/Wギャップ
部（図示しない）は磁気ディスク（１）と密着接触す
る。このため磁気ディスク（１）への情報の記録再生は
非常に安定なものになる。

特公昭58−15866号公報で開示されたものではなんら
かのバネ力で14gr程度の接触圧力をディスク静止時から
与えて、ディスク回転時もこの荷重が磁気ディスク
（１）と磁気ヘッドスライダとの接触荷重であるのに対
し、本実施例ではディスク静止時及び回転時を通してサ
スペンション（７）のバネ力は磁気ディスクと磁気ヘッ
ドスライダとの接触力にほとんど寄与しないで、磁気ヘ
ッドと磁気ディスクの相対運動による空気の流体力学効
果による負圧力によって磁気ヘッドと磁気ディスクの接
触力を発生させる点で大きな相違がある。つまり、本実
施例においてサスペンション（７）は、ディスク回転時
に流体力によって磁気ヘッドスライダが磁気ディスクに
対し均一に接触するために幾何学的な組立誤差を吸収す
る役割を主としており、接触荷重を与えることを目的と
していない点が特徴である。本実施例においてこのよう
な構成は、従来例と比較して新たに以下のような利点が
生じる。

（ｉ）空気圧力による自動調整機構が作用するので外乱
や調整誤差に対して安定な磁気ディスクと磁気ヘッドス
ライダとの接触記録が可能となる。

（ii）そのため接触力は、従来のバネ力で与えたものよ
り小さく設定できるため、ディスク回転時モータの消費
電力を低減できる。

（iii）ディスク静止時は、動圧効果が作用しないの
で、磁気ディスクと磁気ヘッドスライダとの接触力は非
常に小さい。よってモータの起動トルクを小さくできる
ため、装置の小型化と消費電力の低減に寄与できる。

（iv）磁気ヘッドスライダと磁気ディスクとの真実接触
面積は、表面粗さによって低減できるので、吸着現象を
回避でき信頼性の高い装置を提供できる。

（ｖ）磁気ディスクをほぼ平面に保持した状態で摺動さ
せることができるので、磁気ディスクが曲げ疲労したり
局所的に大きな接触圧力を受けることを防止できるので
信頼性の高い装置を提供できる。

なお、上記実施例では粗面部（3a）、（4a）をその断
面が矩形状の溝を磁気ディスクの走行方向と平行に設け
て形成した場合を示したが、前述の隙間の平均化手法に
より、どの様な形状の粗面でも同様の動作を期待でき
る。例えば、正弦曲線及びその高調波成分を含めた形状
の溝、各種凹部、穴をランダムに形成したものなど、一
般的にはあらゆる形状の粗面に対応することが可能で、
（２）〜（４）式をもとに隙間を平均化した値を設計値
とすれば同様の効果を期待できる。また粗面部（3a），
（4a）の最底部、例えば溝内部には言及しなかったが、
テフロン加工等、表面活性度の低い材料をコーティング
した後に、磁気ヘッドスライダ（10）全体を平面研磨す
ることを行なえば、同様の動作を期待できるのみなら
ず、空気流量の多い粗面部（3a）、（4a）の最底部と磁
気ディスク（１）の間の隙間に侵入するゴミ・塵埃など
が粗面部（3a），（4a）最底部に付着することを防止で
き、負圧力発生の特性劣化を防止するとともに、ゴミ・
塵埃などによる磁気ディスク（１）の損傷を防止する事
ができる。

また本実施例では、第１の磁気ヘッドスライダ（10
a）を担体に固定支持した例を示したが、第２の磁気ヘ
ッドスライダ（10b）と同様にサスペンションにて支持
しても、磁気ディスクとヘッドスライダはほぼ平面を保
った状態で接触することができるため同様の効果を得る
ことができる。このときサスペンションの自由度は両者
を併せて、第１、第２の磁気ヘッドスライダ（10a），
（10b）の各平面が磁気ディスク（１）を介して均一に
接触するのに最低必要な３自由度を確保すればよく、こ
れを越えて自由度を増やしても同様である。

磁気ヘッドスライダの摺動面における平滑部と粗面
部、あるいは段差を設けて形成した低レベル面の配置、
粗面部の粗面化方法、粗面形状は多種考えられ、いろい
ろな組合せが可能で、（２）〜（４）式で計算した平均
隙間が結果的に負圧力が発生するように、磁気ディスク
（１）の流入端における平均隙間が流出端における平均
隙間より小さい構造であれば同様の効果を得ることがで
きる。第７図（ａ）〜（ｊ）はこのような組合せの例を
示したもので、それぞれ本発明の磁気ヘッドスライダの
摺動面の形状例を示す平面図で、（ａ）は粗面部または
低レベル面を表わしており、いずれも同様の効果を得る
ことができるものである。

なお、本実施例で示したスライダは、ホルダとヘッド
コアを接合してなるものであるが、近年、磁気ヘッドス
ライダの製造方法において、エッチング、リソグラフ
ィ、スパッタ等の半導体製造技術を積極的に利用して、
基板上にコイルを含めたスライダ形状を多数同時に作成
する技術が進められている。本発明は、このようなスラ
イダに対しても同様の効果のみならず、溝形成における
製造プロセスが容易となり、コスト低減に大きな効果を
発揮できる。

ところで上記説明では、主にフレキシブル磁気ディス
ク装置に利用する場合について述べたが、可撓性の記録
媒体を用いた接触記録を行なう装置、例えばVTR、DATな
どの装置にも利用できることはいうまでもない。

［発明の効果］本発明は以上説明したように、空気流流入端における
磁気記録媒体との平均隙間が流出端における平均隙間よ
り小さくなるように、上記磁気記録媒体との摺動面に平
滑部と複数の溝又は凹部を形成した粗面部を設け、記録
再生時に上記磁気記録媒体と磁気ヘッドスライダとの相
対的移動に伴い発生する負圧により吸引して上記磁気記
録媒体を上記磁気ヘッドスライダに接触させるようにし
たので、両面磁気記録再生に適用でき、信頼性が高く高
速高記録密度が可能でしかも磁気記録再生装置を小型化
でき生産性に優れた磁気ヘッドスライダが得られる効果
がある。

また、磁気記録媒体との摺動面に段差を設け、空気流
流出側における上記磁気記録媒体との隙間より空気流流
入側における隙間が小さくくなるようにすることによ
り、磁気ヘッドスライダの構成が簡単になり、製造が容
易となる効果がある。

さらに、磁気ディスクの一面側と他面側に一対の上記
磁気ヘッドスライダを対向配置し、少なくとも一方の上
記磁気ヘッドスライダを弾性体で支持し、上記磁気ディ
スクの回転に伴い発生する負圧による吸引で上記磁気デ
ィスク又は磁気ヘッドスライダを相対的に移動させて両
者を接触させ記録再生を行なうようにしたので、両面磁
気記録に際し調整の容易な磁気ヘッドスライダ支持機構
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気ヘッドスライダを示す
模式斜視図、第２図は第１図の磁気ヘッドスライダの支
持方法を示す斜視図、第３図は第１図と等価的な圧力分
布を示す本発明の他の実施例の磁気ヘッドスライダを示
す模式斜視図、第４図はその圧力分布図、第５図は本発
明のさらに他の実施例を示す磁気ヘッドスライダの模式
斜視図、第６図は本発明の磁気ヘッドスライダ支持機構
の一実施例を示す側断面構成図、第７図（ａ）〜（ｊ）
はそれぞれ本発明の磁気ヘッドスライダの摺動面の形状
例を示す平面図、第８図は従来例を示す平面図、第９図
は同、一部断面で示す側面図、第10図は他の従来例を示
す側断面図、第11図は同、平面図、第12図は同、動作を
説明する側断面説明図である。（１）……磁気ディスク、（２）……磁気ヘッドコア、
（2a）……R/Wギャップ部、（３）……第１のホルダ、
（3a）……粗面部、（3b）……平滑部、（４）……第２
のホルダ、（4a）……粗面部、（4b）……平滑部、
（５）……ディスククランプ、（６）……担体、（７）
……サスペンション、（８）……アーム、（９）……板
バネ、（10）……磁気ヘッドスライダ、（10a）……第
１の磁気ヘッドスライダ、（10b）……第２の磁気ヘッ
ドスライダ、（11）……アームストッパ、（ａ）……粗
面部または低レベル面なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体との間で記録再生を行なう磁
気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダにおいて、空気流
流入端における上記磁気記録媒体との平均隙間が流出端
における平均隙間より小さくなるように、上記磁気記録
媒体との摺動面に平滑部と複数の溝又は凹部を形成した
粗面部を設け、記録再生時に上記磁気記録媒体と上記磁
気ヘッドスライダとの相対的移動に伴い発生する負圧に
より吸引して上記磁気記録媒体を上記磁気ヘッドスライ
ダに接触させるようにしたことを特徴とする磁気ヘッド
スライダ。
【請求項２】磁気記録媒体との摺動面の空気流流入側に
平滑部、空気流流出側に粗面部が設けられていることを
特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項３】平滑部と粗面部の最頂部が同一平面状にあ
ることを特徴とする請求項１または２記載の磁気ヘッド
スライダ。
【請求項４】磁気記録媒体との間で記録再生を行なう磁
気ヘッドを有する磁気ヘッドスライダにおいて、上記磁
気記録媒体との摺動面に段差を設け、空気流流出側にお
ける上記磁気記録媒体との隙間より空気流流入側におけ
る隙間が小さくなるようにし、記録再生時に上記磁気記
録媒体と上記磁気ヘッドスライダとの相対的移動に伴い
発生する負圧により吸引して上記磁気記録媒体を上記磁
気ヘッドスライダに接触させるようにしたことを特徴と
する磁気ヘッドスライダ。
【請求項５】磁気ディスクの一面側と他面側に請求項１
ないし４のいずれかに記載の一対の磁気ヘッドスライダ
を対向配置し、少なくとも一方の上記磁気ヘッドスライ
ダを弾性体で支持し、上記磁気ディスクの回転に伴い発
生する負圧による吸引で上記磁気ディスク又は磁気ヘッ
ドスライダを相対的に移動させて両者を接触させ記録再
生を行なうようにした磁気ヘッドスライダ支持機構。