JPH09198628A

JPH09198628A - 磁気ヘッド及び磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH09198628A
Application number: JP8005089A
Authority: JP
Inventors: Isao Kuratomi; 勇夫倉富
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2016-01-16
Also published as: JP2814975B2; US5936799A

Abstract

(57)【要約】【課題】コンタクトレコーディング方式における記録
再生時の跳躍の問題を解消し、安定した記録再生特性及
び優れた信頼性を有し、かつ高容量化が実現できる磁気
ヘッド及び磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】磁気ヘッドの支持体７先端に固定された
磁気ヘッドコア部６の磁気ディスク媒体２の記録面と対
向可能な両側の面が、それぞれ記録再生をおこなう機能
を有し、磁気ヘッドコア部の磁気ディスク媒体と対向す
る両側部には、磁気ディスク媒体の記録再生機能及び磁
気ディスク媒体の表面との接触摺動機能を有する手段を
有し、両側の該手段の間には弾性体が連接して配設され
ている。本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスク装
置の磁気ヘッドの支持体７先端に固定された記録再生の
ための磁気ヘッドコア部６が、２枚の磁気ディスク媒体
２の対向する記録面により接触挟圧されている。

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媒体の
記憶読み取り用磁気ヘッドとコンピュータの外部記憶装
置である磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク媒体を記録媒体とする現在
の磁気ディスク装置の多くは、装置の停止時に磁気ヘッ
ドが磁気ディスク上に静止しており、起動時に磁気ディ
スクが回転し、それに伴い発生する磁気ディスク媒体と
磁気ヘッドの間に発生する空気流により磁気ヘッドが磁
気ディスク媒体上を浮上し記録再生を行なう。これをコ
ンタクトスタートストップ方式（以下ＣＳＳ方式とい
う）という。

【０００３】さて、記録再生時の磁気ディスク媒体内に
おける磁性体と浮上した磁気へッド記録再生エレメント
の距離を磁気スペーシングと称する。磁気ディスク媒体
の記録密度の増加のためには、この磁気スペーシングの
低減が特に重要な技術であり、近年の磁気ディスク装置
における磁気スペーシングは１００ｎｍ以下にまで低減
されてきている。

【０００４】ところが、今後の磁気ディスク媒体の記録
密度の向上のためには、磁気スペーシングをさらに低減
することが要求される。従って最終的には、磁気ディス
ク媒体の表面と磁気ヘッド記録再生エレメントを接触さ
せ、磁気スペーシングを極小化して記録再生することが
記録密度の向上に最も望ましいこととなる。この磁気デ
ィスク媒体の表面と磁気ヘッド記録再生エレメントを接
触させ記録再生を行なう方式をコンタクトレコーディン
グ方式と称し、上述のＣＳＳ方式に代わる技術として今
後の注目を集めている。

【０００５】また、現在の磁気ディスク装置には装置全
体での記憶容量を向上させるために、複数の磁気ディス
ク媒体が搭載されている。比較的大きな容量が期待され
る３．５″の磁気ディスク装置には、８〜１２枚の磁気
ディスク媒体が搭載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置の高
容量化を図るには大別して２つの手段があり、一つは磁
気へッドが記録再生できる磁気ディスク媒体一枚あたり
の記憶密度を向上させることと、もう一つは一台の磁気
ディスク装置により多くの磁気ディスク媒体を搭載する
ことである。

【０００７】従来の技術の項に示したように、磁気ディ
スク媒体一枚あたりの記憶容量を向上させるには、コン
タクトレコーディング方式が有用な手段である。しかし
ながらコンタクトレコーディング方式には以下の問題点
を有する。

【０００８】コンタクトレコーディング方式は、記録再
生時に磁気ディスク媒体が回転し磁気へッドがその表面
を摺動する。この磁気ディスク媒体の回転は磁気ディス
ク装置の一部である回転スピンドルに磁気ディスクを嵌
挿し回転スピンドルを回転させることにより行なわれ
る。しかしながら嵌挿時の取り付け誤差による磁気ディ
スク媒体記録面と回転スピンドル回転軸のずれ、及び回
転スピンドル自身の回転軸に対する回転面精度に起因
し、磁気ディスク媒体は回転時において、回転ランアウ
ト成分を有する。

【０００９】また、磁気ディスク媒体の記録面は完全に
平坦、平滑ではなく、うねりや粗さといった表面形状成
分を有する。

【００１０】さて、この様な回転ランアウト成分及び表
面形状成分といった磁気ディスク媒体回転時の記録面に
垂直方向の変動は、コンタクトレコーディング方式の記
録再生で磁気ヘッドを接触摺動させる際に、磁気ヘッド
の磁気ディスク媒体への追従性を損なわせ、磁気ヘッド
の跳躍を生じさせる。すると以下の問題が生ずることに
なる。

【００１１】第一に、磁気スペーシングが変動する結果
となり、安定した記録再生出力が得にくくなるため、記
録再生エラー等が発生する。

【００１２】第二に、跳躍による間欠的な接触におい
て、磁気ディスク媒体に対する磁気ヘッドの押しつけ荷
重が大きくなる場合が瞬時的に発生する。この場合衝撃
の印加も加わり、磁気ディスク媒体と磁気ヘッドとの間
では、接触面の変形とともに瞬間的に大きな摩擦力が発
生する。この摩擦力は磁気ディスク媒体表面の摩耗を促
進する結果となり、磁気ディスク媒体の信頼性に影響を
及ぼす。

【００１３】一方、前述したが磁気ディスク装置の記憶
容量を向上させるには、より多くの磁気ディスク媒体を
装置に搭載することが有効である。しかし、従来の磁気
へッドと磁気ディスク媒体の構成では、搭載される磁気
ディスク媒体と磁気ディスク媒体との間に２組の磁気ヘ
ッドが挿入される構成から成るため、磁気ディスク媒体
間隔の狭小化は限度があり、搭載枚数は装置サイズによ
り制限されている。

【００１４】本発明の目的は、コンタクトレコーディン
グ方式における記録再生時の跳躍の問題を解消し、安定
した記録再生特性及び優れた信頼性を有し、かつ高容量
化が実現できる磁気ヘッド及び磁気ディスク装置を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッド及び
磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスク媒体に接触
して該磁気ディスク媒体の記録再生を行なう磁気ディス
ク装置の磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドの支持体先端
に固定された磁気ヘッドコア部の磁気ディスク媒体の記
録面と対向可能な両側の面が、それぞれ記録再生をおこ
なう機能を有する。

【００１６】また、両面で磁気ディスク媒体の記録面と
対向可能な磁気ヘッドコア部が、該磁気ヘッドコア部の
中心を通り磁気ディスク媒体の記録面と平行な面を基準
として対称な構成であってもよい。

【００１７】磁気ヘッドコア部の磁気ディスク媒体と対
向する両側部には、磁気ディスク媒体の記録再生機能及
び磁気ディスク媒体の表面との接触摺動機能を有する手
段を有し、両側の該手段の間には弾性体が連接して配設
されていてもよい。

【００１８】また、接触摺動機能の手段が、磁気ヘッド
コア部の両側の面に配設された１個以上の凸部であって
もよく、凸部の１個の最頂部に、記録再生のためのギャ
ップ部を有していてもよい。

【００１９】弾性体がグラファイトカーボンから構成さ
れていてもよく、硬質ゴムから構成されていてもよく、
ばね構造体から構成されてもよい。

【００２０】さらに、磁気ヘッドコア部の両側の磁気デ
ィスク媒体との接触摺動面が、弾性体の弾性により磁気
ディスク媒体に均等な荷重で接触するように支持位置決
め可能な支持体構造を有してもよく、支持体の磁気ヘッ
ドコア支持部が、周囲にスリット状の切込みを持つたジ
ンバル構造を有していてもよい。

【００２１】本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディス
ク装置の磁気ヘッドの支持体先端に固定された記録再生
のための磁気ヘッドコア部が、２枚の磁気ディスク媒体
の対向する記録面により接触挟圧されている。

【００２２】また、磁気ディスク装置の磁気ヘッドの支
持体先端に固定された磁気ヘッドコア部の磁気ディスク
媒体の記録面と対向する２つの面が、それぞれ記録再生
をおこなう機能を有していてもよい。

【００２３】記録再生に伴い磁気ディスク媒体は回転す
るが、この時磁気へッドコア部は磁気エレメントを有す
る２つの面を磁気ディスク媒体記録面により狭圧され
る。したがって、磁気へッドコア部が磁気ディスク媒体
より離れることなく常に接触状態となり、磁気ヘツドコ
ア部の跳躍による磁気スペーシング変動及び磁気ディス
ク媒体への微小衝突を防止できる。したがって安定した
記録再生特性、信頼性を得ることができる。

【００２４】また、磁気ディスク媒体を複数枚搭載した
磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体間において、従来
では２組の磁気ヘッド支持体による磁気ヘッド機構が組
み込める間隔を要したが、本発明では一つの磁気ヘッド
支持体でよく、さらに磁気ディスク媒体により磁気ヘッ
ドを挟圧接触するため、磁気ディスク媒体間の距離が大
きく低減される。したがって、従来と比較して同じ大き
さの磁気ディスク装置により多くの磁気ディスク媒体を
搭載することが可能であり、装置の高記憶容量化が実現
できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施
の形態の磁気ディスク装置の磁気ディスク媒体と磁気ヘ
ッドコア部近傍の模式的正面図であり、図２は図１の磁
気ヘッドコア部の模式的拡大斜視図、図３は図２の磁気
ヘッドコア部をＡ方向から見た模式的正面図である。図
中符号１で示されるものはスピンドル、２はスピンドル
１に保持された複数の磁気ディスク媒体、３は磁気ディ
スク媒体２をスピンドル１に固定するクランパ、４は磁
気ディスク媒体２間の間隔を規定するスペーサ、５はク
ランパ３をスピンドル１に固着する止めねじ、６は磁気
ヘッドコア部、７は磁気ヘッドコア部を支持する磁気ヘ
ッド支持体、８は磁気ヘッドコア部６の緩衝部、９は緩
衝部８を挟んで設けられたコアベース、１０はコアベー
ス９上に設けらたコンタクトパッド、１１はコンタクト
パッド１０の表面のコーティング膜、１２はコンタクト
パッド１０に設けられた磁気エレメント、１３は磁気ヘ
ッド支持体７の磁気ヘッドコア部６保持用のジンバル
部、１４は中心線である。

【００２６】図１で、固定軸（不図示）に対し回転自在
に配設されモータ（不図示）で駆動されるスピンドル１
に、ドーナツ円板形状である磁気ディスク媒体２が嵌挿
される。磁気ディスク媒体２はスペ一サ４を間に介して
複数枚積層配置され、最上部においてクランパ止めネジ
５の締めつけによりクランパ３を押圧することによって
固定される。この積層配置された磁気ディスク媒体２の
間隙に磁気ヘッドコア部６が磁気ディスク媒体２の記録
面によって接触狭圧されている。磁気ヘツドコア部６に
は弾性材料よりなる磁気へツド支持体７により装置から
の指示による記録再生部シーク動作が伝達される。

【００２７】図２で、磁気ヘッドコア部６は緩衝部８を
２つのコアベース９により両側からサンドイッチした構
造を有し、両側のコアベース９上にはそれぞれ３つのコ
ンタクトパッド１０が設けられている。磁気ヘッドコア
部６はコンタクトパッド１０によりその両側において磁
気ディスク媒体２と接触し、記録再生時はディスクの回
転に伴いこの両者が摺動する。コンタクトパッド８の表
面には摺動に対する摩擦摩耗特性を向上させるためのコ
ーティング膜１１（図３）が形成されている。第１の実
施の形態ではＳｉ層及びアモルファスカーボン層がスパ
ッタにより順次形成されている。コーティング膜１１の
材質については他にもＳｉＣ等の金属カーバイドやＳｉ
Ｏ₂ 、ＺｒＯ₂ 等の金属酸化物等があり、また成膜もイ
オンビ−ム法、ＣＶＤ法等の方法を用いてもよい。

【００２８】３つのコンタクトパッド１０の中の一つに
は、最頂部に磁気エレメント１２が設けられており、同
コンタクトパツド１０の内部には、コイル素子等、記録
再生信号に対し磁気エレメント１２のギャップ部におい
て漏れ磁界を発生、検出する機能が備えられている。

【００２９】磁気へッドコア部６は磁気ヘッド支持体７
に接着されているが、この接着部周辺は、磁気ヘッド支
持体７にスリットを入れることによりジンバル部１３が
形成される。このジンバル部１３により、磁気ヘッドコ
ア部６は磁気デイスク媒体２の回転に伴い発生する回転
ランアウト成分及び磁気ディスク媒体表面形状成分に起
因する記録面垂直方向の変動にフレキシブルな対応が可
能となり、磁気ディスク媒体２に対するコンタクトパッ
ド１０の接触荷重変動を抑制する。

【００３０】図３で、磁気ヘッドコア部は中心線１４に
対して対称であり、中心に緩衝部８をコアベース９によ
りサンドイッチした構造となっている。緩衝部８はその
両側のコアベース９等に対しばねとして機能し、それぞ
れのコアベ−ス９上のコンタクトパッド１０を等しい荷
重で磁気ディスク媒体２に接触させる働きをする。緩衝
部８は機械的強度が大きく、比較的低弾性係数かつ弾性
域が広い材料が選択される。図３では第１の実施の形態
として緩衝部８にグラファイトカーボンのバルクを用い
た。

【００３１】図４は第２の実施の形態の磁気ヘッドコア
部の模式的正面図を示す。図中１５は硬質ゴム製緩衝材
である。第２の実施の形態では緩衝部に硬質ゴム製緩衝
部１５を用いた。

【００３２】さらには緩衝部８はバルク状の材料でなく
とも、両側のコアベ−スに対してばねとして機能すれば
よく、図５に示すごとく板ばね製緩衝部１６を用いても
よい。図５は第３の実施の形態の磁気ヘッドコア部の模
式的正面図を示す。図中１６は板ばね製緩衝材である。

【００３３】さて、本発明を従来技術と比較してその効
果を確かめるために以下の実験を試みた。まず、磁気デ
ィスク媒体と磁気ヘッドが常に接触した状態が保たれる
効果を評価した。

【００３４】図６は本実施の形態の試験用磁気ディスク
装置の磁気ディスク媒体と磁気ヘッドコア部近傍の模式
的正面図であり、図７は従来例の試験用磁気ディスク装
置の磁気ディスク媒体と磁気ヘッドコア部近傍の模式的
正面図である。図中６１、７１はスピンドル、６２、７
２は磁気ディスク媒体、６３、７３はクランパ、６４、
７４はスペーサ、６６、７６は磁気ヘッドコア部、６
７、７７は磁気ヘッド支持体を示す。

【００３５】図６の本実施の形態の試験用磁気ディスク
装置では、スピンドル６１にスペーサ６４を介して２枚
の磁気ディスク媒体６２が嵌挿され、上部をクランパ６
３で押さえられ固定されている。この２枚の磁気ディス
ク媒体６２間に磁気ヘッド支持体６７の先端に接着され
た磁気ヘッドコア部６６が挟圧されている。図２に示し
たように、磁気ヘッドコア部６６はコンタクトパッドを
介し磁気ディスク媒体６２と接触し、周辺にジンバル構
造を有している。

【００３６】一方、図７の従来例の試験用磁気ディスク
装置では、磁気ディスク媒体７２はスピンドル７１に嵌
挿され、スペーサ７４およびクランパ７３により固定さ
れている。磁気ヘッド支持体７７の先端に磁気ヘッドコ
ア部７６が接着されており、磁気ヘッドコア部７６は磁
気ディスク媒体７２に押圧されている。本比較試験で
は、記録再生時の従来例の磁気ディスク媒体７２の回転
に対し、発生する空気流により、常に磁気ヘッドコア部
７６が磁気ディスク媒体７２に接触するよう設計されて
いるが、本実施の形態と同様に磁気ヘッドコア部７６は
コンタクトパッドを有し、これを介して磁気ディスク媒
体７２と接触し、磁気ヘッドコア部７６周辺はジンバル
構造となっている。

【００３７】本実施の形態と従来例の試験装置において
記録した２４Ｍｆｃの信号を、それぞれにおいて再生し
た出力波形の一周エンベロープを比較した。その結果、
本実施の形態の試験装置では安定した出力が得られてい
るのが確認された一方で、従来例の試験装置では、磁気
スペ−シングの変動に起因すると考えられる微小なモジ
ュレーションが観察された。

【００３８】さらに、本実施の形態の試験装置と従来例
の試験装置において、磁気ディスク媒体を３６００ｒｐ
ｍで１００時間回転させた後、磁気ディスク媒体の磁気
ヘッドコア部との摺動面を観察した。その結果、従来例
にはスクラッチ状の摺動痕が確認されたのに対し、本実
施の形態には特に変化は観察されなかった。従来例では
本実施の形態と比較して、磁気ディスク媒体表面の損傷
が発生しやすいことを確認した。

【００３９】次に、磁気ディスク媒体間の距離が大きく
低減される効果を調ベた。従来例では、板厚０．８０ｍ
ｍの３．５″磁気ディスク媒体を搭載した、従来技術に
よる高さ１″の３．５″磁気ディスク装置である。

【００４０】これに対し本実施の形態でも、同様に板厚
０．８０ｍｍの３．５″磁気ディスク媒体を搭載し装置
高さが１″になるようにした。

【００４１】表１に、これら従来例及び本実施の形態に
おける磁気ディスク媒体間の距離および搭載可能な磁気
ディスク媒体枚数を示す。表１から明らかであるよう
に、本発明では従来例と比較して装置内の磁気ディスク
媒体間の距離を大きく低減することが可能である。従っ
て、１台の磁気デイスク装置により多くの磁気ディスク
媒体を搭載することが可能となり、装置としての記憶容
量を向上させることができる。

【００４２】

【００４３】

【発明の効果】本発明による磁気ディスク装置により得
られる効果を以下に説明する。

【００４４】第１の効果は、コンタクトレコーディング
方式による磁気ディスク装置の記録再生時において、磁
気ディスク媒体と磁気ヘツドとが常に接触した状態を保
たれるということである。これにより、磁気スペーシン
グが変動することを防ぐことができ、安定した記録再生
特性を得ることができる。

【００４５】第２の効果は、本発明では磁気ディスク媒
体と磁気ヘッドの接触が常に保たれ、さらにその接触は
常にほぼ等しい押しつけ荷重による。その結果、磁気デ
ィスク媒体と磁気ヘッドの摺動時に磁気ヘッドが跳躍す
ることなく、それによる衝撃あるいは過度の押しつけ荷
重による異常摩擦の発生が解消される。従って、摺動時
において、安定した磁気ディスクと磁気ヘッドの摩擦摩
耗特性が実現でき、装置の信頼性の向上が図られる。

【００４６】第３の効果は、装置サイズが同じ高さで、
従来より多くの磁気ディスク媒体を搭載可能であること
である。これにより装置記憶容量の向上が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の磁気ディスク装置
の磁気ディスク媒体と磁気ヘッドコア部近傍の模式的正
面図である。

【図２】図１の磁気ヘッドコア部の模式的拡大斜視図で
ある。

【図３】図２の磁気ヘッドコア部をＡ方向から見た模式
的正面図である。

【図４】第２の実施の形態の磁気ヘッドコア部の模式的
正面図を示す。

【図５】第３の実施の形態の磁気ヘッドコア部の模式的
正面図を示す。

【図６】本実施の形態の試験用磁気ディスク装置の磁気
ディスク媒体と磁気ヘッドコア部近傍の模式的正面図で
ある。

【図７】従来例の試験用磁気ディスク装置の磁気ディス
ク媒体と磁気ヘッドコア部近傍の模式的正面図である。

【符号の説明】

１、６１、７１スピンドル２、６２、７２磁気ディスク媒体３、６３、７３クランパ４、６４、７４スペーサ５止めねじ６、６６、７６磁気ヘッドコア部７、６７、７７磁気ヘッド支持体８緩衝部９コアベース１０コンタクトパッド１１コーティング膜１２磁気エレメント１３ジンバル部１４中心線１５硬質ゴム製緩衝材１６板ばね製緩衝材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する磁気ディスク媒体に接触して該
磁気ディスク媒体の記録再生を行なう磁気ディスク装置
の磁気ヘッドにおいて、前記磁気ヘッドの支持体先端に固定された磁気ヘッドコ
ア部の前記磁気ディスク媒体の記録面と対向可能な両側
の面が、それぞれ記録再生をおこなう機能を有すること
を特徴とする磁気へッド。
【請求項２】請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、両面で前記磁気ディスク媒体の記録面と対向可能な前記
磁気ヘッドコア部が、該磁気ヘッドコア部の中心を通り
前記磁気ディスク媒体の記録面と平行な面を基準として
対称な構成からなることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項３】請求項１記載の磁気ヘッドにおいて、前記磁気ヘッドコア部の前記磁気ディスク媒体と対向す
る両側部には、前記磁気ディスク媒体の記録再生機能及
び前記磁気ディスク媒体の表面との接触摺動機能を有す
る手段を有し、両側の該手段の間には弾性体が連接して
配設されていることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項４】請求項３記載の磁気ヘッドにおいて、前記接触摺動機能の手段が、前記磁気ヘッドコア部の両
側の面に配設された１個以上の凸部であることを特徴と
する磁気ヘッド。
【請求項５】請求項４記載の磁気ヘッドにおいて、前記凸部の１個の最頂部に、前記記録再生のためのギャ
ップ部を有することを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項６】請求項３記載の磁気ヘッドにおいて、前記弾性体がグラファイトカーボンから構成されている
ことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項７】請求項３記載の磁気ヘッドにおいて、前記弾性体が硬質ゴムから構成されていることを特徴と
する磁気ヘッド。
【請求項８】請求項３記載の磁気ヘッドにおいて、前記弾性体がばね構造体から構成されていることを特徴
とする磁気ヘッド。
【請求項９】請求項３記載の磁気ヘッドにおいて、前記磁気ヘッドコア部の両側の前記磁気ディスク媒体と
の接触摺動面が、前記弾性体の弾性により前記磁気ディ
スク媒体に均等な荷重で接触するように支持位置決め可
能な前記支持体構造を有することを特徴とする磁気ヘッ
ド。
【請求項１０】請求項９記載の磁気ヘッドにおいて、前記支持体の前記磁気ヘッドコア支持部が、周囲にスリ
ット状の切込みを持つたジンバル構造を有することを特
徴とする磁気ヘッド。
【請求項１１】磁気ディスク媒体の記録再生を行なう
ための磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク装置の磁気ヘッドの支持体先端に固定
された記録再生のための磁気ヘッドコア部が、２枚の前
記磁気ディスク媒体の対向する記録面により接触挟圧さ
れていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１２】磁気ディスク媒体の記録再生を行なう
ための磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク装置の磁気ヘッドの支持体先端に固定
された磁気ヘッドコア部の前記磁気ディスク媒体の記録
面と対向する２つの面が、それぞれ記録再生をおこなう
機能を有することを特徴とする磁気ディスク装置。