JPH087844B2

JPH087844B2 - 磁気ヘツド

Info

Publication number: JPH087844B2
Application number: JP61289286A
Authority: JP
Inventors: 邦夫関根; 光由斎藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-04
Filing date: 1986-12-04
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPS63142503A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、磁気記録媒体に当接して信号の記録再生を
行う磁気ヘッドに係わり、特にヘッド／媒体間の接触状
態の改良をはかった磁気ヘッドに関する。

（従来の技術）従来、信号の記録再生を行う磁気記録再生装置とし
て、各種のフロッピーディスク装置が用いられている。
第７図は一般的なフロッピーディスク装置に使用される
磁気ヘッドを示す図であり、磁気ヘッド70は２本のスラ
イダ71,72から構成されており、一方のスライダ71には
磁気コア73が形成されている。また、磁気ヘッド70の磁
気記録媒体対向面74は平面形状である。そして、磁気ギ
ャップ75は、磁気コア73の平面部の磁気記録媒体走行方
向長さの略中心に位置している。

フロッピーディスク装置には、片面型と両面型とがあ
るが、記憶容量の点から両面型の方が有利である。両面
型フロッピーディスク装置は、上記構造の磁気ヘッド70
で第８図に示す如く磁気記録媒体80を表裏両面から挟
み、この状態で信号の記録再生を行うものである。そし
て、上下の磁気ヘッドスライダ平面部が対向しており、
磁気コア73は上下の磁気ヘッド70の磁気的干渉を防止す
る目的で、対向しないように位置している。

また、上下の磁気ヘッド70の平面部を磁気記録媒体80
に容易に接触させるために、磁気ヘッド70の両方又はい
ずれかが第９図に示すように支持されている。即ち、磁
気ヘッド70はジンバルばね91に取付けられており、ジン
バルばね91はキャリッジ92に固定されている。キャリッ
ジ92にはピボット93が設けられているが、このピボット
93は磁気ヘッド平面部の磁気記録媒体走行方向長さの中
心上に作用し、ジンバルばね92を介して磁気ヘッド70に
押付け力を与えるものである。このように磁気ヘッド70
を支持することにより、磁気ヘッド70はピボット93の作
用点を中心として回転の自由度を持ち、取付け誤差によ
って生じる片当りを防止し、磁気ヘッド70の平面部を容
易に磁気記録媒体80に接触させるようにしている。

以上簡単に、一般的両面型フロッピーディスク装置の
磁気ヘッド及び磁気ヘッド支持構造について説明した
が、従来の両面型フロッピーディスク装置は磁気ギャッ
プと磁気記録媒体を接触させるため、磁気ヘッドの磁気
記録媒体対向面の全面を磁気記録媒体に接触させるよう
にしているのである。

ところで、磁気ヘッド形状及び磁気ヘッド支持構造を
設計するに際して考慮しなければならない点は、製作・取付け誤差を許容し、いかに大きなマージン
を持って磁気ギャップと磁気記録媒体とを接触させるこ
とができるか。

磁気記録媒体への負荷をいかに小さくできるか。

と云う２点である。

前述したように従来の両面型フロッピーディスク装置
の場合、第１の点を満足するために、磁気ヘッドの磁気
記録媒体対向面を平面形状とし、磁気ヘッドをジンバル
支持し、磁気ヘッドの平面部全面を磁気記録媒体に接触
させて、磁気ギャップと磁気記録媒体を接触させようと
しているのである。また、より大きなマージンを持たせ
るには、磁気ヘッドの押付け力を大きくする、又は磁気
ヘッドの平面部面積を小さくする、つまり磁気ヘッド平
面部全面の接触面圧を大きくする方法が取られる。しか
しながら、磁気ヘッド平面部全面の接触面圧を大きくす
るということは、第２の考慮項目である磁気記録媒体へ
の負荷を小さくする点に反する。つまり、磁気ヘッド平
面部全面の接触面圧を大きくすると、磁気記録媒体の耐
久性の劣化を招くのである。

一方、近年の情報処理技術の発達に伴って、磁気記録
再生装置の大容量化及び信頼性の要求が益々高まってい
る。フロッピーディスク装置においては、高記録密度が
可能な媒体として垂直磁気記録媒体であるCo−Cr,Ba−F
e等の媒体開発が盛んに行われている。このような中
で、これらの媒体を使いこなすべく、磁気記録媒体への
負荷を小さくし、磁気ギャップと磁気記録媒体の安定し
た接触を得る技術確立も大きな研究課題となっている。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来、磁気ギャップと磁気記録媒体とを容
易に接触させるためには、磁気ヘッドの磁気記録媒体対
向面全面の接触面圧を大きくしなければならないが、一
方この接触面圧を大きくすると磁気記録媒体の耐久性が
劣化すると云う相反する問題があった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、磁気記録媒体への負荷の十分小さい
状態で磁気ギャップと磁気記録媒体とを容易に接触させ
ることができ、磁気記録媒体の耐久性向上及び磁気記録
再生装置としての信頼性の向上等に寄与し得る磁気ヘッ
ドを提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の骨子は、磁気ギャップ近傍のみを磁気記録媒
体に安定に接触させることにより、磁気記録媒体への負
荷を十分小さくした状態で信号の記録再生を行うことに
ある。

即ち本発明は、磁気記録媒体と対向する平面部を持
ち、この平面部に形成された磁気ギャップを該媒体と接
触させて信号の記録再生を行う磁気ヘッドにおいて、前
記磁気ギャップが前記平面部の磁気記録媒体走行方向長
さ中心より後端側に配置し、且つ前記平面部より磁気記
録媒体走行方向の後端側にテーパ或いは段差を設けるよ
うにしたものである。

（作用）従来の磁気ヘッド及び磁気ヘッド支持構造では、磁気
ギャップ部と磁気記録媒体との接触面圧をP₀にするため
には、第４図（ａ）に示す如く、磁気ヘッド部全面をP₀
の接触面圧にすることになる。従って、磁気ヘッド10の
平面部面積をＳ、磁気ヘッド10と磁気記録媒体30との摩
擦係数をμとすると、磁気記録媒体30は磁気ヘッド10か
ら F₁＝P₀・Ｓ・μ の摩擦力を受けることになる。これは、第４図（ｂ）に
示す如く接触圧力に変化があった場合でも同様である。

これに対し本発明では、例えば磁気ヘッドの磁気記録
媒体流入端側から空気流体が発生するようにテーパを設
けることにより、磁気記録媒体走行時には自動的に磁気
ヘッド10の前端は浮上し、後端側に位置する磁気ギャッ
プ近傍のみを磁気記録媒体30と部分的に接触する状態を
作ることが可能となる。このときの磁気ヘッド10と磁気
記録媒体30との接触状態を第５図に示す。

ここで、磁気ヘッド10の浮上している部分と接触して
いる部分との境界を磁気ヘッド平面部の磁気記録媒体走
行方向中心位置とし、磁気ギャップは磁気ヘッド平面部
最後端とし、さらに磁気ギャップ部分での接触圧力をP₀
とする。以上の３点を仮定すると、磁気記録媒体30は磁
気ヘッド10から高々 F₂＝（1/4）P₀・Ｓ・μ の摩擦しか受けなくなる。なお、磁気記録媒体30は空気
流体からも摩擦力を受けるが、この値は磁気ヘッド10と
磁気記録媒体30との固定摩擦に比べ十分に小さいので無
視できる。つまり、磁気ヘッドの浮上している部分と接
触している部分の境界を磁気ヘッドの後端にする程、そ
の摩擦力を小さくすることができるのである。従って本
発明によれば、磁気記録媒体への負荷を十分に小さく
し、容易に磁気ギャップと磁気記録媒体の接触が可能と
なる。

ところで、磁気ヘッドは磁気ギャップとしてR/Wギャ
ップとイレーズギャップとを持っており、それぞれのギ
ャップを形成している磁性体に励磁コイルが巻かれてい
る。即ち、第６図に示す如く磁気コア13に励磁コイル1
8,19がそれぞれ巻装されており、この磁気コア13がホル
ダ61,62に挟まれた状態となっている。

ここで、磁気ギャップを磁気ヘッドの平面部の後端に
置くためには、前端側の巻線穴径L af,巻線部磁性体径L
mfを大きくするか、後端側の巻線穴径L ab,巻線部磁性
体径L mbを小さくしなければないない。前者の場合、磁
気ギャップが相対的に平面部の後端に位置することにな
るが、磁気ヘッド平面部の面積が大きくなるので、前述
した磁気キャップを磁気ヘッド平面部の後端にしたこと
による効果は期待できない。また後者の場合、巻線穴径
が小さくなると励磁コイルを巻くことが難しくなる。さ
らに、巻線部磁性体径を小さくすると、磁性体が破損し
易くなる等の問題があり、磁気ギャップの位置を十分に
磁気ヘッド平面部の後端位置させることは困難である。

そこで本発明では、磁気ヘッド平面部より磁気記録媒
体走行方向の後端側にテーパ或いは段差を設けることに
より、上記問題を解決している。即ち、第６図の構成に
おいて、磁気ヘッド平面部より磁気記録媒体走行方向の
後端側にテーパ或いは段差を設けると、磁気ヘッド平面
部の面積は小さくなり、且つ磁気ギャップのは磁気ヘッ
ド平面部の後端側に位置することになる。そしてこの場
合、後端側の巻線穴径L ab,巻線部磁性体径L mbを小さ
くする必要もなく、これらを従来と同じ状態にして励磁
コイルを巻装することが可能である。従って、磁気ヘッ
ド後端側の巻線穴径や巻線部磁性体径等を小さくするこ
となく、磁気ギャップの位置を十分に磁気ヘッド平面部
の後端に設定することが可能となる。

（実施例）以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係わる磁気ヘッド部構成
を示す概略構成図である。磁気ヘッド10は２本のスライ
ダ11,12から構成され、一方のスライダ11には磁気コア1
3が形成されている。磁気ヘッド10の磁気記録媒体と接
触する面14は平面に加工されており、磁気ヘッド10の磁
気記録媒体流入端側側面のエッジ16は、空気流体圧力が
発生するように面取り加工されている。さらに、磁気ヘ
ッド平面部14より磁気記録媒体走行方向の後端側17に
は、磁気記録媒体走行方向に沿って高さ位置が低くなる
ようにテーパ部が形成されている。

また、磁気ギャップ15は、平面部14の中心ではなく、
磁気記録媒体走行方向の後端側に形成されている。即
ち、磁気ヘッド平面部14の長さをＬ、磁気ヘッド平面部
14の前端から磁気ギャップまでの長さをL_Gとしたとき、
磁気ギャップ15はL_G/L＝0.9の所に位置している。な
お、磁気ギャップ15は２つあり、前方がR/Wギャップ、
後方がイレーズギャップである。また、図中18,19は磁
気コア13に巻装された励磁コイルを示している。

なお、上記磁気ヘッド10を製造するには、例えば次の
ようにすればよい。まず、前記第６図に示す如く磁気コ
ア13とホルダ61,63とを接着した後、接着によって生じ
た磁気記録媒体対向面の段差をなくすべく、この面を平
面に研磨する。次いで、平面部の磁気ギャップ15より後
端側をテーパ或いは段差加工することにより、磁気ギャ
ップ15を磁気ヘッド平面部14の後端近くに位置させる。
その後、磁気コア13に励磁コイル18,19を巻装すること
によって、磁気ヘッド10が完成することになる。また、
上記工程の代りに、予め磁気ギャップ15の後端側にテー
パ或いは段差を持つ磁気コア13及びホルダ61,62を形成
したのち、磁気コア13とホルダ61,62との接着、磁気ヘ
ッド平面部14の形成、励磁コイル18,19の巻装を行うよ
うにしてもよい。

上記の磁気ヘッド10は前記第８図に示した如く磁気記
録媒体を挟んで対向配置される訳であるが、このとき磁
気ヘッド10の一方は第２図に示す機構により、磁気記録
媒体走行方向及び磁気記録媒体半径方向回りに回転の自
由度を持つように支持されている。即ち、磁気ヘッド10
はジンバルばね21の中央に支持されており、ジンバルば
ね21はその周辺部をキャリッジ22に固定されている。キ
ャリッジ22にはピボット23が固定されており、このピボ
ット23の先端はジンバルばね21に当接している。ここ
で、ピボット23のジンバルばね21に接触する点は、磁気
記録媒体半径方向ではジンバルばね21の中心であるが、
磁気記録媒体走行方向では中心よりも後端側（例えばL_P
/L＝0.4）にずれている。これは、磁気ヘッド10の前方
側を浮上させ後方側を接触させることを、より効果的に
行うためである。

このような構成であれば、磁気ヘッドと磁気記録媒体
との接触状態は前記第５図に示す如くなり、磁気ヘッド
10の磁気記録媒体30に対する接触面積が小さいものとな
る。そしてこの場合、磁気ギャップ15が形成されている
部分では磁気ヘッド10と磁気記録媒体30とは十分接触し
ているので、信号の記録・再生は安定して行うことがで
きる。従って、磁気記録媒体30に対する負荷を小さくす
ることができ、磁気記録媒体30の耐久性の向上をはかる
ことができる。さらに、磁気ギャップ位置では磁気ヘッ
ド10と磁気記録媒体30との接触面圧を十分大きくするこ
とができるので、信号の記録・再生を安定に行うことが
でき、磁気記録再生装置としての信頼性の向上をはかる
ことができる。

また、磁気ヘッド平面部14よりも磁気記録媒体走行方
向の後端側にテーパ部17を設けているので、後端側の巻
線穴径や巻線部磁性体径を小さくする必要がなくなり、
これにより磁気ギャップ15をより後端側に設置すること
が可能となる。さらに、磁気記録媒体30への荷重が小さ
くなることから、磁気記録媒体30を走行させるためのモ
ータの消費電力を小さくできる等の利点もある。

また、本発明者等は、実施例ヘッドと従来ヘッドとを
用い、信号の記録再生時における出力と磁気ヘッド／磁
気記録媒体間の摩擦力に着目し、荷重をパラメータに実
験を行った。その実験結果を第３図に示す。

ここで、○印は実施例における最大出力比、△印は実
施例における摩擦係数、●印は従来例における最大出力
比、▲印は従来例における摩擦係数である。また、最大
出力比とは、磁気ギャップと磁気記録媒体とが理想的に
接触したときの出力値に対するそれぞれの荷重での出力
値の割合である。最大出力比は、実施例，従来例共に荷
重が大きくなる程高くなり、ある荷重以上からは1.0で
一定となる。つまり、この荷重以上で磁気ギャップと磁
気記録媒体は理想的に接触したのである。

摩擦係数は従来例の場合、荷重に依存せず、0.2で略
一定である。これに対し、実施例では低荷重領域では0.
05以下となり、荷重が増すに従い従来例の場合の摩擦係
数0.2に近付く。ここで、最も注目すべきことは、実施
例においては例えば荷重20gfを見ても判るように摩擦係
数0.03と従来例の約1/7のと云う極めて低い状態で、最
大出力比1.0、つまり磁気ギャップと磁気記録媒体の理
想的接触を実現できたと云うことである。

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、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施
することができる。例えば、前記磁気ギャップ位置は、
磁気ヘッド平面部の磁気記録媒体走行方向長さの中心よ
りも後端側であればよく、仕様に応じて適宜変更可能で
ある。同様に、ピボットの作用点も、L_P/L＝0.4に何等
限定されるものではなく、望ましくは磁気ヘッド平面部
の磁気記録媒体走行方向長さの中心よりも後端側であれ
ばよい。また、ピボット位置を後端側にずらす代りに、
磁気ヘッド平面部の幅を、磁気記録媒体流入側よりも流
出側の方が小さくなるようにし、これにより磁気ヘッド
前方側の浮上効果を持たせることも可能である。また、
磁気ヘッドの一方を前記第２図に示す如き支持機構で支
持するのではなく、磁気ヘッドの両方を該支持機構によ
り支持するものにも適用することが可能である。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、磁気ヘッドと磁
気記録媒体の摩擦力を十分小さくした状態で、磁気記録
媒体に対する記録・再生を安定して行うことができる。
従って、磁気記録媒体の耐久性向上に寄与すると共に、
磁気記録再生装置の信頼性向上に寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる磁気磁気ヘッドの概
略構成を示す図、第２図は上記磁気ヘッドの支持機構の
概略構成を示す図、第３図は上記実施例の効果を説明す
るためのもので荷重に対する最大出力比及び摩擦係数の
関係を示す特性図、第４図乃至第６図はそれぞれ本発明
の作用を説明するための模式図、第７図乃至第９図はそ
れぞれ従来の問題点を説明するための図である。 10……磁気ヘッド、11,12……スライダ、13……磁気コ
ア、14……平面部、15……磁気ギャップ、16……コーナ
部、17……テーパ部、18,19……励磁コイル、21……ジ
ンバルばね、22……キャリッジ、23……ピボット、30…
…磁気記録媒体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体と対向する平面部を持ち、こ
の平面部に形成された磁気ギャップを該媒体と接触させ
て信号の記録再生を行う磁気ヘッドにおいて、前記磁気
ギャップが前記平面部の磁気記録媒体走行方向長さ中心
より後端側に位置し、且つ前記平面部より磁気記録媒体
走行方向の後端側にテーパ或いは段差が設けられている
ことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】磁気記録媒体は両面記録再生型の可撓性磁
気記録媒体であり、この可撓性磁気記録媒体を表裏両面
から挟んで、信号の記録再生を行うことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッド。
【請求項３】前記平面部の磁気記録媒体走行方向の前方
側は、面取り加工されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の磁気ヘッド。