JP3350979B2 - 光磁気記録用摺動型磁気ヘッド及び光磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気記録用摺動型磁気
ヘッド及び光磁気記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ビームを用いて情報の書込み、消去及
び読出しを行うことができるいわゆる書込み可能の光デ
ィスクの一つに、光磁気ディスクと称されるものがあ
る。

【０００３】この光磁気ディスクは、図示省略したが、
基板上に垂直磁化膜からなる光磁気記録層が設けられ、
この光磁気記録層上に金属薄膜（例えばAl薄膜）からな
る反射膜が積層され、更に、この反射膜上に紫外線硬化
型樹脂等による保護膜を形成して構成される。

【０００４】光磁気ディスクの記録方式としては、磁界
変調方式、光変調方式等が知られている。このうち、磁
界変調方式は、旧信号上に新信号を重ね書きするいわゆ
るオーバライトを可能にする。この磁界変調方式の光磁
気記録は、垂直磁化膜による光磁気記録層を有する光磁
気ディスクを挟んで、一方（ディスク基板側）にレーザ
光を照射する光ピックアップを、他方（保護膜側）にレ
ーザスポットと同期して移動する磁界発生手段（即ち、
磁気ヘッド）を配し、磁気ヘッドに流す電流の方向を変
化させることによって磁界方向を変化させる。

【０００５】光磁気ディスクは、その中央部を回転中心
として所定の回転速度で回転し、記録信号に対応した磁
界がレーザスポット付近に形成されることによって、デ
ィスクの書換え希望部分がレーザスポットによりキュリ
ー温度以上に加熱されて消磁した後、レーザスポットか
ら移動してキュリー温度以下に低下したとき、上記磁界
方向に磁化させて記録するようにしている。

【０００６】従来の光磁気ディスクは非接触メディアで
あり、従って磁気ヘッドはディスクから必要十分な間隔
だけ離れて配される。

【０００７】従来の光磁気ディスクは上記したように非
接触で記録するため、光磁気記録用の磁気ヘッドはディ
スクから離れた状態で回転時に発生するディスクの面振
れ（ディスクの傾斜、厚みの不均一等に起因する）に追
従するように電磁サーボ機構が取付けられている。この
ため、光磁気ディスクに対して非接触方式をとる記録再
生機では、消費電力の低減化、機器の小型化（特に機器
の厚さを小さくすること）等に限界がある。

【０００８】そこで、本出願人は先に、磁気ヘッドを光
磁気ディスクに接触摺動させた摺動型磁気ヘッドを提案
した。この摺動型磁気ヘッドは、ヘッド素子の周辺にコ
ア材より低摩擦係数の摺動部を設けて構成される。

【０００９】この摺動型磁気ヘッドでは、摺動部がディ
スクに接触摺動し、中心磁極コアがディスクにより微小
間隔をおいて対向し、直接ディスクと接触されない構造
である。

【００１０】そして、磁気ヘッドを光磁気ディスクに接
触摺動させる接触方式とするので、磁気ヘッドの支持弾
性体を介してヘッドアームに取付けるという単純な機構
で済み、従来の容積をとる電極サーボ機構を省略するこ
とができる。従って、記録再生機の消費電力の低減化、
機器の小型化等に有利となる。さらに、磁気ヘッドが非
接触方式に比べてディスクに近づくので、ディスクに与
える磁界が強くなるため、記録電力を小さくすることが
できる。

【００１１】こうした光磁気記録用摺動型磁気ヘッドを
有する光磁気記録再生装置では、少なくとも記録の際
は、磁気ヘッドの摺動部が記録媒体（光ディスク）と常
時接触摺動する。このため、磁気ヘッドの摺動部と記録
媒体には摺動摩擦に伴う摩耗が発生する。

【００１２】磁気ヘッド摺動部の材料としては、複雑な
形状を容易に成形可能であり、安価かつ大量生産が可能
であることから、プラスチックが用いられるため、摩耗
は金属やセラミックに比べて一般に大きくなる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
ヘッド摺動部を成形容易で安価に作製できるだけでな
く、その摩耗を抑え、装置の信頼性を向上させ得る磁気
ヘッドと、これを有する装置を提供することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、上記に加え
て、記録媒体にも傷等が発生せず、ヘッド−媒体相互に
摺動傷等を発生させない磁気ヘッドと、これを有する装
置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ヘッド
素子と、記録媒体に対して記録・再生動作時に常時接触
摺動する摺動部とを有するヘッド本体を備え、前記摺動
部は、平均粒径１μｍ以下かつ粒子長２０μｍ以下のフ
ィラーを含有し、前記ヘッド素子から離れた位置におい
て前記記録媒体の側に突出して設けられている、光磁気
記録用摺動型磁気ヘッドに係るものである。

【００１６】本発明において、前記フィラーは、平均粒
径１μｍ以下かつ粒子長20μｍ以下であることが望まし
い。

【００１７】また、本発明は、上記の光磁気記録用摺動
型磁気ヘッド（平均粒径１μｍ以下、粒子長２０μｍ以
下のフィラーを含有する摺動部を有するもの）を有する
光磁気記録再生装置も提供するものである。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００１９】まず、本実施例による磁気ヘッドを用いる
光磁気記録再生システムについて説明する。図１は、光
磁気記録用摺動型磁気ヘッドを具備する光磁気記録再生
装置の概略図である。

【００２０】回転駆動するディスク型光磁気記録媒体
（光磁気ディスク）１の一方の面に、対向するように磁
気ヘッド10が配されている。この磁気ヘッド10は、コア
とコイルからなるヘッド素子２と、記録媒体１に少なく
とも記録動作時は常時接触摺動するための摺動部３と、
摺動部３を記録媒体１上に押付けるためのバネ４とによ
って構成される。

【００２１】また、記録媒体１を挟んで、磁気ヘッド10
の対面には、記録媒体１と非接触に対向する光学ヘッド
５が具備されている。

【００２２】磁界変調型光磁気記録では、磁気ヘッド10
による磁場と光学ヘッド５の両者を用いて磁気記録を行
うが、再生は光学ヘッド５のみを用いる。従って、磁気
ヘッド10が記録媒体１と摺動するのは、少なくとも記録
動作時だけであるが、システムにより再生時も常時摺動
する場合がある。

【００２３】図２は、磁気ヘッド10を摺動面方向から見
た斜視図であるが、磁気ヘッド摺動部３の摺動面６は例
えば、摺動摩擦を小さくするため、摺動方向に沿うよう
な長手方向を有する円筒面状をなし、その摺動方向リー
ディング側にヘッド素子２が配される。

【００２４】摺動部６を構成する材料は、主に熱可塑性
樹脂が用いられるが、その効果からみて熱硬化性樹脂、
光硬化性樹脂等も含め、いわゆるプラスチックが適用さ
れる。また、摺動部６の樹脂中に含有されるフィラーと
しては、ガラスファィバー、カーボンファィバー、チタ
ン酸カリウム等のウィスカー粒子、カーボン粒子、酸化
クロム、アルミナ、ガラスビーズ、タルク、シリコンカ
ーバイド、シリコンナイトライド等がある。

【００２５】こうした摺動部３は、フィラー含有の樹脂
を成形することによって安価かつ量産性よく作製するこ
とができる。この場合、摺動部３を含む本体11を一体に
成形するが、摺動部３のみを成形して本体に固定しても
よい。

【００２６】摺動部３を構成する樹脂中のフィラー含有
量は、重量比で５〜50重量％、更には10〜40重量％とす
るのが好ましい。また、フィラーのサイズは、平均粒径
１μｍ以下、粒子長20μｍ以下とするのが好ましい。こ
こで、平均粒径とは、フィラーの所定個数（例えば 100
個分）の各粒径の測定値の平均値を指す。

【００２７】次に、本実施例を具体的に説明する。摺動
部３のプラスチック基材としてＰＡ（ポリアセタール）
及びＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を用い、そ
れぞれ、 フィラーのないもの Φ１μｍ以下、かつ長さ10〜20μｍのチタン酸カリウム
を重量比で30％含有するもの Φ〜５μｍ、かつ長さ50〜200 μｍのカーボンファイバ
ーを重量比で30％含有するもの Φ〜10μｍ、かつ長さ 100〜500 μｍのガラスファイバ
ーを重量比で30％含有するもの を図２に示した形状で、摺動面の曲率がＲ≒10mmとなる
ように射出成形により作製した。

【００２８】次に、それぞれのサンプルを図１のように
バネ４の先に取付け、ディスク１に対して１mNの負荷が
かかるように押付け、周速1.4m／s にて連続1000万パス
（１パスはディスク１回転）の接触摺動を行い、摺動後
のヘッドの摺動面６の減り及びディスク１の摺動部の傷
と減りを測定した。

【００２９】各ヘッドの摺動に用いたディスクは、ポリ
カーボネート基板に磁性薄膜等のスパッタ膜を施し、そ
の上に保護膜として光硬化性樹脂を成膜したものであ
る。

【００３０】下記の表１には、以上の測定結果をまとめ
て示した。なお、同表で、ヘッド摺動面の摩耗深さ
（ｄ）は図３に、ディスク摺動面の傷幅（ｗ）及び深さ
（d') は図４にそれぞれ示した。

【００３１】

【００３２】この結果によれば、フィラーの含まれてい
ない摺動材を用いたヘッドの摺動面には明らかな摺動面
の減りがあり、その時のディスク面には摺動痕が残る。
これに対し、フィラーを含んだ摺動材を用いたヘッドの
摺動面は減りが認められない（表１の「摩耗深さ１μｍ
以下」は、摺動面の表面粗度の大きさより低い摩耗であ
るため、定量化できない程少ない摩耗であったことを示
している）。

【００３３】従って、フィラーを含む樹脂を摺動材とし
て用いることにより、ヘッド摩耗の極めて少ないヘッド
を低コストで大量に作製することが可能となる。

【００３４】また、表１によれば、摺動によりディスク
摺動面に発生する傷の深さは、フィラーのない摺動材で
構成されたヘッドと、Φ１μｍ以下でかつｌ 10〜20μ
ｍのフィラーを含む摺動材で構成されたヘッドとはほぼ
同程度であり、この場合、肉眼によるディスク上の傷の
認知も極めて困難である。

【００３５】この程度の大きさのフィラーの場合、樹脂
に配合された状態で射出成形した時に、成形面の粗度は
フィラーによる影響を受けずに、フィラーを含有してい
ない樹脂同様に、成形面を極めて滑らかに仕上げること
が可能となる。

【００３６】一方、Φ〜５μｍでかつｌ 50〜200 μ
ｍ、あるいはΦ〜10μｍでかつｌ 100〜500 μｍのフィ
ラーを含有する摺動材で構成されたヘッドによる摺動の
場合、ディスクの摺動部には肉眼で認知できる傷が発生
し易く、特に後者の場合は、ディスクの保護膜を通して
磁気記録層を損傷する可能性がある。

【００３７】これらのフィラーは、樹脂に配合された状
態で射出成形を行った場合、フィラーの端部が成形面の
至る所に頭を出し、滑らかな成形面を形成することが困
難となることがある。更に、フィラーが硬質であるため
に、摺動時に相手側への傷の発生や摩耗を促進すること
もある。

【００３８】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変
形可能である。

【００３９】例えば、上述したヘッドの構成、材質、形
状等は種々に変更してよく、また摺動部のフィラーも種
類、含有量、サイズ等を適宜変化させることができる。

【００４０】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、光磁気記録
用摺動型磁気ヘッドの摺動部が、樹脂中にフィラーを含
有させた材質からなっているので、摺動部は成形が簡単
で安価に作製でき、しかも硬質フィラーを含有させるこ
とにより、記録媒体と接触摺動する摺動部の摩耗が抑制
される。

【００４１】また、この摺動型磁気ヘッドにおいて、摺
動部を構成する樹脂中に、平均粒径１μｍ以下でかつ粒
子長20μｍ以下のフィラーを含有させているので、記録
媒体と接触摺動する磁気ヘッドの摺動面の摩耗を抑制で
きると共に、摺動面を滑らかに仕上げることが可能とな
り、摺動面表面の硬質フィラーによる媒体表面への傷の
発生が極めてわずかなものとすることができる。

【００４２】樹脂中の摩耗を抑えるために硬質フィラー
を含有させると、摺動部表面にはフィラーが頭を出した
状態となり、記録媒体の摺動面に傷を発生させる場合が
ある。これらの摩耗や傷の発生は、装置や記録媒体の信
頼性上大きな問題であり、極力摩耗を防ぎ、ヘッド−媒
体相互に摺動傷の発生のない構造が必要でるあが、これ
は、上記の如くにフィラーの粒径及び粒子長を規定する
ことによって確実に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光磁気記録再生装置の概略斜視図である。

【図２】摺動型磁気ヘッドの摺動側の拡大斜視図であ
る。

【図３】磁気ヘッド摺動面の摩耗を説明するための概略
断面図である。

【図４】記録媒体摺動面の傷発生を説明するための概略
断面図である。

【符号の説明】

１・・・光磁気ディスク（記録媒体） ２・・・ヘッド素子 ３・・・摺動部 ４・・・バネ ５・・・光ピックアップ ６・・・摺動面 10・・・摺動型磁気ヘッド 11・・・本体

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッド素子と、記録媒体に対して記録・
   再生動作時に常時接触摺動する摺動部とを有するヘッド
   本体を備え、前記摺動部は、 平均粒径１μｍ以下かつ粒子長２０μｍ以下のフィラー
   を含有し、 前記ヘッド素子から離れた位置において前記記録媒体の
   側に突出して設けられている、 光磁気記録用摺動型磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光磁気記録用摺動型磁
   気ヘッドを有する光磁気記録再生装置。