JP3252828B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
用磁気ヘッドスライダに係り、特に、高線密度の磁気デ
ィスク用に、また、高信頼性を確保するのに適した搭載
する磁気ヘッドが磁気ディスクに微少圧力で接触するこ
とを可能とする磁気ヘッドスライダに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ディスク用浮動ヘッドスライ
ダは、例えば、特公昭５７−５６９号公報に記載のよう
に、回転する磁気ディスク面との間に空気膜を形成し、
サブミクロンオーダの距離（一般に浮上量と呼ばれてい
る）を保って浮動している。磁気ディスク面にデータを
書き込む、あるいは読み出すための磁気ヘッドは前記ス
ライダの空気流出端面に固定して設けられている。ま
た、特公昭６２−２５０５７０号公報に記載のように空
気ベアリングスライダ（浮動スライダ）により変換ヘッ
ドが磁気ディスクの情報の所定の浮上高さに維持される
ように前記ヘッドが前記スライダに取り付けられてい
る。

【０００３】そして、両者の間に前記スライダに対する
前記ヘッドの相対的な移動を制御する作動手段を設け、
前記スライダを磁気ディスク面に近付けることなく、前
記ヘッドのみを磁気ディスクに近付けることが可能とな
っている。

【０００４】また、ＵＳＰ４，８１９，０９１号明細書
に開示されているように、スライダと磁気ディスクとを
物理的に直接接触させることにより、該スライダに設け
られた磁気変換器も磁気ディスクに接触させて記録及び
再生を行うことにより、高い記録密度を可能にしてい
る。前記スライダの磁気ディスク面との摺動摩耗を防ぎ
安定接触を実現するためにスライダの摺動面には、単結
晶、高熱伝導率、低摩擦係数で高表面エネルギを持つ例
えばダイヤモンドの＜１１０＞結晶面を持つものが提案
されている。

【０００５】また、電子情報通信学会技術研究報告ＭＲ
−８９−４に報告されているように、磁気ヘッドの先端
をできるだけ尖らせ、ディスク対向面の面積を小さく
し、また、磁気ヘッドは磁気ディスク面に垂直な方向の
みに動けるように支持して磁気ヘッドと磁気ディスクと
のコンタクト状態を実現し、高線記録密度を達成してい
る。このときのヘッド荷重は磁気ヘッドの自重のみで微
少な力での接触を可能としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置の記
憶容量を増加させる有効な手段の１つは、磁気ヘッドと
磁気ディスクとの距離を狭小化することである。

【０００７】このため、磁気ヘッドを搭載している前記
スライダと磁気ディスクとの距離を狭小化する方向にあ
る。この距離は先述したように浮上量と呼ばれ、現在の
大容量磁気ディスクの浮上量は０．１５μｍのものまで
実用化されている。そして、この浮上量は将来さらに小
さくなるものと考えられている。磁気ディスク装置の他
の重要な技術課題の１つは装置の信頼性を確保するこ
と、言い換えればデータの読み出し／書き込み時の誤動
作を防ぐことである。このためには、磁気ヘッドを搭載
している前記スライダと磁気ディスクとの接触は極力避
けなければならない。具体的には前記スライダが何らか
の原因で磁気ディスク面と摺動（接触）すると、この摺
動により磁気ディスク面に書き込まれているデータが破
壊されてしまう可能性がある。このため、スライダと磁
気ディスクとの接触は極力避けなければならない。

【０００８】特公昭５７−５９６号公報に記載されてい
る従来技術は上記浮上量の狭小化に伴うスライダと磁気
ディスクとの接触による磁気ディスクあるいはスライダ
の損傷についての配慮がされておらず、これは磁気ヘッ
ドがスライダの端面に固定し搭載されているために、磁
気ヘッドを磁気ディスク面に近接するには、スライダ自
体も磁気ディスク面に近接させなければならない。この
ためスライダ自体が磁気ディスクと接触し損傷を与える
という問題である。

【０００９】又、特公昭６２−２５０５７０号公報に記
載されている従来技術では、変換ヘッドが磁気ディスク
に接触したときの磁気ディスク及び前記ヘッドの損傷に
ついて考慮されていない。具体的には従来技術ではスラ
イダと前記ヘッドとの間に、スライダに対するヘッドの
相対移動を制御する作動手段を設けているが、この作動
手段は電歪素子で構成され、この作動手段には慣性力遮
断機能はない。このため、何らかの理由で前記ヘッドが
磁気ディスク面に接触した場合には磁気ディスク面の受
ける衝撃力（ダメージ）は、前記ヘッドの慣性力（質
量）の影響だけでなく前記スライダの慣性力の影響も受
ける。具体的には今、スライダ、ヘッドの質量を各々ｍ
ｓ、ｍＲ、ディスク周速Ｕ、接触によるディスクの受け
る衝撃力をＤとすると、Ｄは次式で近似される。

【００１０】 Ｄ＝Ｃ・（ｍｓ＋ｍＲ）・Ｕ …（１） ここで、Ｃは定数、また前述したようにｍｓ≫ｍＲの関
係がある。このため、式（１）は次のように近似でき
る。

【００１１】 Ｄ≒Ｃ・ｍｓ・Ｕ …（２） 即ち、磁気ディスクは、上式（１）の大きさの衝撃力を
受けることになる。

【００１２】さらに、ＵＳＰ４，８１９，０９１号明細
書に開示されている高速磁気ディスク接触記録システム
においても、スライダとディスクとの接触摺動時におけ
る磁気ディスクの受けるスライダ慣性力によるダメージ
については考慮されていない。

【００１３】具体的にはスライダとディスクが接触する
と、スライダの慣性力（質量）による衝撃力が磁気ディ
スクに働く、この衝撃力Ｄは式（１）で表わされる。ま
た、この従来技術ではスライダと磁気ディスクの摺動面
に単結晶、高熱伝導率、低摩擦係数で高表面エネルギを
持つ材質を用いなければならないという使用材料の制約
もあった。

【００１４】また、電子情報通信学会技術研究報告ＭＲ
−８９−４に報告されている従来技術では、磁気ディス
クの表面のうねり（粗さ）、あるいは高速回転時に発生
する空気流によるディスク振動に伴う、磁気ヘッドと磁
気ディスクとの接触面圧の変動については考慮されてい
ない。このため、ディスク面にうねりがある場合、ある
いは流体振動によりディスクが振動した場合には、前記
接触面圧が著しく高くなり、磁気ディスク表面が損傷す
るという恐れがあった。さらに、従来技術では磁気ヘッ
ドを半径方向に移動する場合には、上記した理由により
ディスク表面が損傷するという恐れがあった。

【００１５】磁気ヘッドを磁気ディスク面に接触させて
記録する接触法式（コンタクトコーディング）は、その
記録密度を著しく向上できることは広く知られている
が、それを実現するためには、磁気ヘッドと磁気ディス
クとを微少な接触力で安定に接触させ、ディスクの耐久
性を向上させることが不可欠である。

【００１６】本発明の目的は、磁気ヘッドと磁気ディス
クとの間隔を微小に保つ、或いは両者の安定接触を実現
し、大容量の磁気ディスク装置を提供することにある。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、回転する磁
気ディスクに対向する面に設けられこの磁気ディスクと
の間に流入する空気の膜を形成する浮上面を有するスラ
イダと、このスライダを前記磁気ディスク上に押し付け
る負荷力を発生する負荷手段と、その一端が前記スライ
ダの前記磁気ディスクに対向する面に支持されその他端
が前記スライダの前記空気の流出端面よりも前記空気の
流れ方向後流側に延出した部材と、この部材の他端側で
あって前記流出端面の前記空気流れの後流側に配置され
た磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置により達成さ
れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。

【００２３】図１、及び２に参考例としての磁気ヘッド
スライダの構成を示す。。

【００２４】図１は浮上面から見たスライダの正面図、
図２は図１のXXII−XXII断面図を示している。

【００２５】なお、図２にはスライダ稼動時、つまり磁
気ディスク回転時の磁気ヘッド６と磁気ディスク１００
との接触状態を示すために、磁気ディスク１００も記入
してある。

【００２６】図１及び２に示すように、スライダ１は磁
気ディスクと相対運動することにより、空気膜を形成
し、浮上力を発生するための２本の浮上用レール２を持
ち、その浮上用レール２はスライダ１の長手方向に平行
に設けられている。浮上用レール２の浮上面２０はテー
パ部２１と平面部２２から形成されている。スライダ１
の２つの浮上用レール２に挟まれる部分は、へこんで浮
上面よりも磁気ディスク面から離れており、かつ平面部
２２とほぼ平行な面である。これをブリード面３とい
う。ブリード面３には、片持板ばね９３が取り付けら
れ、この片持板ばね９３の磁気ヘッド６取付側の端部
に、浮上面の平面部２２と略直角な磁気ヘッド取付板９
４を設けてある。片持板ばね９３は磁気ヘッド６を磁気
ディスク１００に押し付ける負荷力を発生する負荷手段
である。また、片持板ばね９３は浮上面に対し、略垂直
方向に移動可能となっており、慣性力遮断手段も兼用し
ている。前述のように磁気ヘッド取付板９４に磁気ヘッ
ド６を取付ける構成としたことにより、現在広く使われ
ている薄膜形の磁気ヘッド（一般にシンフィルムヘッド
とも呼ばれている）を利用することが可能になる。

【００２７】なお、図示していないが浮上面２０との反
対側のスライダの背面には、スライダ１の動きを拘束す
ることなく、負荷力をスライダに与える支持機構が設け
られている。この支持機構はスライダ１のピッチング、
ローリング及びヨーイングの運動を拘束することなく、
スライダ１をスライダ１の背面から、浮上面２０（つま
りディスク面）の方向へ押し付ける負荷力を与える。

【００２８】本発明の実施例を図３を用いて説明する。
図３はスライダ１の幅方向の中心線での断面図を示して
いる。なお、図３に、磁気ディスク回転時の磁気ヘッド
６と磁気ディスク１００との接触状態を示すために、磁
気ディスク１００も記入してある。本実施例と参考例と
の大きな差違いは、図２では片持ち板ばね９３がスライ
ダ１の下部に設けられいるが、本実施例では片持ち板ば
ね９３の一端をスライダ１の流出端面１２より後方に延
長し、その端部に磁気ヘッド取付板９４を設けた点であ
る。これにより、磁気ヘッド６及び磁気ヘッド取付板９
４の大きさに制約がなくなる。具体的には参考例では磁
気ヘッド６の大きさを、磁気ディスク１００スライダ１
のブリード面３との間隔以下に抑えなければならなかっ
た。しかし、本実施例の構造とすることにより磁気ヘッ
ド６の形状（大きさ）の制約がなくなり、生産性を向上
できるという利点がある。また、片持ち板ばね９３は、
磁気ヘッド６と磁気ディスク１００との接触面圧を小さ
くするために、磁気ヘッド６及び磁気ヘッド取付板９４
の自重を支え、接触面圧を略０にする働きもある。

【００２９】上記実施例は、以上説明したように構成さ
れているので以下に記載されるような効果を奏する。

【００３０】磁気ヘッドを浮上スライダの端面より磁気
ディスク面側に張り出すように取り付け、かつ磁気ヘッ
ドとスライダとの間に慣性力遮断手段を設けることによ
り、磁気ヘッドと磁気ディスクの接触時における接触面
圧をディスク振動時及び面粗さの有無に関係なく微少な
一定圧力に保つことができる。このため、記録密度を飛
躍的に向上させることが可能になると共に、ディスクの
耐久性能を向上できるので、大容量高信頼性の装置を供
給できる。又、磁気ヘッドを磁気ディスク面に接触する
方向（あるいは逆方向）に負荷を与える負荷手段を設け
たことにより、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触面圧
を制御することできる。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔を微小
に保つ、或いは両者の安定接触を実現し、大容量の磁気
ディスク装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考例の磁気ヘッドスライダを浮上面
から見た正面図である。

【図２】図１のXXII−XXII断面図である。

【図３】本発明の一実施例を示すディスク駆動装置の斜
視図である。

【符号の説明】

１…スライダ、２…浮上用レール、３…ブリード面、６
…磁気ヘッド、１２…流出端、２０…浮上面、２１…テ
ーパ部、２２…平面部、９３…片持板ばね、９４…磁気
ヘッド取付板、１００…磁気ディスク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 21/21 101 G11B 21/21 G11B 5/60

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転する磁気ディスクに対向する面に設け
   られこの磁気ディスクとの間に流入する空気の膜を形成
   する浮上面を有するスライダと、このスライダを前記磁
   気ディスク上に押し付ける負荷力を発生する負荷手段
   と、その一端が前記スライダの前記磁気ディスクに対向
   する面に支持されその他端が前記スライダの前記空気の
   流出端面よりも前記空気の流れ方向後流側に延出した部
   材と、この部材の他端側であって前記流出端面の前記空
   気流れの後流側に配置された磁気ヘッドとを備えた磁気
   ディスク装置。