JPS6052978A - 負圧利用浮動ヘッドスライダ - Google Patents
負圧利用浮動ヘッドスライダInfo
- Publication number
- JPS6052978A JPS6052978A JP16142883A JP16142883A JPS6052978A JP S6052978 A JPS6052978 A JP S6052978A JP 16142883 A JP16142883 A JP 16142883A JP 16142883 A JP16142883 A JP 16142883A JP S6052978 A JPS6052978 A JP S6052978A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative pressure
- slider
- pressure generating
- generating surface
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/16—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
- G11B21/20—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
- G11B21/21—Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
Landscapes
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気ディスク装置に用いらnている浮動へラド
スライダに係わるものであり、特に最近開発がさかんで
ある負圧利用浮動へラドスライダに関するものである。
スライダに係わるものであり、特に最近開発がさかんで
ある負圧利用浮動へラドスライダに関するものである。
磁気ディスク装置用の浮動ヘッドスライダは、装置の大
容偏・化につれて浮揚量微小化のあゆみもはやく、現在
では空気の分子平均自由行程の数倍程度のレベル捷で微
小化されてきている。これまでに実用化されているスラ
イダは、周知のごとく、軽荷重で動的追従性の良好なチ
ーバードフラット形の動圧形気体軸受面を有する双胴形
の正圧スライダである。しかしこのスライダはその空気
膜剛性が押圧力にほぼ比例するため、コンタクトスター
トストップ方式を採用しているスライダにおいてはその
剛性を高めるにもある程度の限度がある。
容偏・化につれて浮揚量微小化のあゆみもはやく、現在
では空気の分子平均自由行程の数倍程度のレベル捷で微
小化されてきている。これまでに実用化されているスラ
イダは、周知のごとく、軽荷重で動的追従性の良好なチ
ーバードフラット形の動圧形気体軸受面を有する双胴形
の正圧スライダである。しかしこのスライダはその空気
膜剛性が押圧力にほぼ比例するため、コンタクトスター
トストップ方式を採用しているスライダにおいてはその
剛性を高めるにもある程度の限度がある。
なぜなら押圧力を高めることはスライダの面圧を大きく
することになるから、記録媒体と接触摺動する時の摩耗
が問題となるからである。このような点を克服するため
、最近次世代のスライダとしてスライダの空気膜潤滑面
内にフォトリソクラフィ技術を使って微小なりセス面を
設け、そこで負圧を発生させる負圧利用浮動へラドスラ
イダ(以下簡単に負圧スライダと記す)がさかんに研究
されている。このスライダは(1)正圧と負圧とのプッ
シュプル作用で軽荷重であシながら高剛性の空気膜が得
られる。(2)スライダの媒体周速度に対する浮き上が
り特性が良好でコンタクトスタートストップ方式に適し
ている、(3)媒体周速度に対するスライダ浮揚量変動
が小さい、などの長所をもっており、将来の薄膜媒体を
用いた大容量磁気ディスク装置用のスライダとして最も
有望である。
することになるから、記録媒体と接触摺動する時の摩耗
が問題となるからである。このような点を克服するため
、最近次世代のスライダとしてスライダの空気膜潤滑面
内にフォトリソクラフィ技術を使って微小なりセス面を
設け、そこで負圧を発生させる負圧利用浮動へラドスラ
イダ(以下簡単に負圧スライダと記す)がさかんに研究
されている。このスライダは(1)正圧と負圧とのプッ
シュプル作用で軽荷重であシながら高剛性の空気膜が得
られる。(2)スライダの媒体周速度に対する浮き上が
り特性が良好でコンタクトスタートストップ方式に適し
ている、(3)媒体周速度に対するスライダ浮揚量変動
が小さい、などの長所をもっており、将来の薄膜媒体を
用いた大容量磁気ディスク装置用のスライダとして最も
有望である。
第1図(a)、(1))がこれまで提案検討されている
形状の一例である。なお同図(a)は正面図、同図(1
))は側面図である。同図において、1は正圧発生面、
2はクロスレール部、そして3が負圧発生面である。こ
のような負圧スライダの形状・設計で最も重要な形状パ
ラメータは負圧発生面のリバースステップ面深さであり
、空気膜剛性の点から決定される。また負圧発生面の加
工方法は問題であるが、今のところフォトリソグラフィ
技術を使ったイオンエツチング法などが応用されている
。負圧スライダの場合、スライダ外部から負荷ばねなど
により加える力Wは、スライダ面で発生する正の浮揚力
をW9、吸引力をWnとすれば W=Wp−Wn ・・・・・・・・・・・(1)で与え
られる。また負圧スライダの実効的なスライダ剛性には
、吸引力は負の剛性のためにαWp ・・・・・・・・
・・・・(2)となる。従って負圧スライダの形状設計
においては、記録媒体の方へ引き工せられる吸引力すな
わち負圧を十分に発生させ、しかもその負圧が種々のス
ライダ寸法諸元のばらつき等に影響をうけ力いようにす
る必要がある。(1)式より吸引力が太きければ大きい
ほど高剛性の空気膜を負荷荷重の小さい条件で得られる
ことがわかる。しかしスライダの空気膜剛性の大きさは
むずかしく必らずしも高ければ高いほど良いという訳で
はない。このことは記録媒体上の突起等にスライダが衝
突した時スライダから記録媒体がうけるダメッジを考慮
するとある最適な値が存在する。従ってそれに対応し発
生する吸引力の大きさも太きければ良いというのではな
く、空気膜剛性により適切な値が存在することになる。
形状の一例である。なお同図(a)は正面図、同図(1
))は側面図である。同図において、1は正圧発生面、
2はクロスレール部、そして3が負圧発生面である。こ
のような負圧スライダの形状・設計で最も重要な形状パ
ラメータは負圧発生面のリバースステップ面深さであり
、空気膜剛性の点から決定される。また負圧発生面の加
工方法は問題であるが、今のところフォトリソグラフィ
技術を使ったイオンエツチング法などが応用されている
。負圧スライダの場合、スライダ外部から負荷ばねなど
により加える力Wは、スライダ面で発生する正の浮揚力
をW9、吸引力をWnとすれば W=Wp−Wn ・・・・・・・・・・・(1)で与え
られる。また負圧スライダの実効的なスライダ剛性には
、吸引力は負の剛性のためにαWp ・・・・・・・・
・・・・(2)となる。従って負圧スライダの形状設計
においては、記録媒体の方へ引き工せられる吸引力すな
わち負圧を十分に発生させ、しかもその負圧が種々のス
ライダ寸法諸元のばらつき等に影響をうけ力いようにす
る必要がある。(1)式より吸引力が太きければ大きい
ほど高剛性の空気膜を負荷荷重の小さい条件で得られる
ことがわかる。しかしスライダの空気膜剛性の大きさは
むずかしく必らずしも高ければ高いほど良いという訳で
はない。このことは記録媒体上の突起等にスライダが衝
突した時スライダから記録媒体がうけるダメッジを考慮
するとある最適な値が存在する。従ってそれに対応し発
生する吸引力の大きさも太きければ良いというのではな
く、空気膜剛性により適切な値が存在することになる。
本発明の目的は上記負圧スライダにおいて従来提案され
ている負圧スライダよシも負圧の発生効率をおさえ、適
切なものとするスライダ形状を提供することにある。
ている負圧スライダよシも負圧の発生効率をおさえ、適
切なものとするスライダ形状を提供することにある。
本発明の負圧スライダは負圧発生面であるリバースステ
ップ面の表面に潤滑気体である空気の流れ方向(−記録
媒体の走行方向)と平行方向に凹凸の溝を設けることに
より上記目的を達成したものである。
ップ面の表面に潤滑気体である空気の流れ方向(−記録
媒体の走行方向)と平行方向に凹凸の溝を設けることに
より上記目的を達成したものである。
本発明の負圧スライダによれば負圧発生面であるリバー
スステップ■1が理想的な平面の場合に比較して負圧発
生効率が凹凸溝のために減少することになる。従って適
切な空気膜剛性をもつスライダが実現されることとなり
、安定な動的追従性をもちかつ媒体上の突起等に衝突し
ても良好な浮揚特性をもつ負圧スライダを容易に得るこ
とができる。
スステップ■1が理想的な平面の場合に比較して負圧発
生効率が凹凸溝のために減少することになる。従って適
切な空気膜剛性をもつスライダが実現されることとなり
、安定な動的追従性をもちかつ媒体上の突起等に衝突し
ても良好な浮揚特性をもつ負圧スライダを容易に得るこ
とができる。
以下図面を用いて詳細に説明する。
第2図(a)、[有])が本発明の1実施例を示すもの
である。なお同図(a)は正面図、同図の)は側面図で
ある。本発明は負圧発生面3aK潤滑流体である空気の
流れに平行方向に多くの凹凸の溝を設けたことを特徴と
するものである。通常の凹凸溝のない場合には、負圧の
発生効率を最大として、またリバースステップ面の加工
方法であるイオンエツチング法の加工特性などを考慮し
てそのリバースステップ面の溝深さを4μm程度に設定
する。この場合吸引力は350mN程度発生し、正の剛
性を支配する浮揚力は390mN程度となる。従って見
かけ上昇から加える負荷荷重は40mN前後の値となり
、おおよそ正の浮揚力の皆。程度の低負荷荷重で非常に
大きな空気j換剛性が得らする。この負圧スライダをデ
ィスク面上で浮上させると安定に浮上はするものの、他
方において媒体上の突起等に衝突した時の動的挙動が問
題となる。すなわち、負荷荷重は40mN前後ときわめ
て軽荷重であるが、実効的に記録媒体には390mNの
力が加わっていることと等価である。従って上記現象に
付随してスライダが記録媒体面と衝撃的に接触して媒体
面に傷などをつける時にはその影響はきわめて大きなも
のとなる。
である。なお同図(a)は正面図、同図の)は側面図で
ある。本発明は負圧発生面3aK潤滑流体である空気の
流れに平行方向に多くの凹凸の溝を設けたことを特徴と
するものである。通常の凹凸溝のない場合には、負圧の
発生効率を最大として、またリバースステップ面の加工
方法であるイオンエツチング法の加工特性などを考慮し
てそのリバースステップ面の溝深さを4μm程度に設定
する。この場合吸引力は350mN程度発生し、正の剛
性を支配する浮揚力は390mN程度となる。従って見
かけ上昇から加える負荷荷重は40mN前後の値となり
、おおよそ正の浮揚力の皆。程度の低負荷荷重で非常に
大きな空気j換剛性が得らする。この負圧スライダをデ
ィスク面上で浮上させると安定に浮上はするものの、他
方において媒体上の突起等に衝突した時の動的挙動が問
題となる。すなわち、負荷荷重は40mN前後ときわめ
て軽荷重であるが、実効的に記録媒体には390mNの
力が加わっていることと等価である。従って上記現象に
付随してスライダが記録媒体面と衝撃的に接触して媒体
面に傷などをつける時にはその影響はきわめて大きなも
のとなる。
一方本発明の負圧スライダ構成の場合、負圧発生面3a
において負圧発生効率が下降し、吸引力の発生が減少す
ることになる。この事実は、サブミクロン領域の浮揚量
で作動する浮動へラドスライダの浮揚特性を支配する修
正レイノルズ方程式を有限要素法などの手法により数値
的に解くことにより得られる。す々わち負圧発生面であ
るリバースステップ面形状に数多くの凹凸があるとして
スライダ浮揚隙間を形成させ、その場合の正の浮揚力、
吸引力を引算すれば良い。計算パラメータは凹凸溝の山
の高さおよびその溝の数である。
において負圧発生効率が下降し、吸引力の発生が減少す
ることになる。この事実は、サブミクロン領域の浮揚量
で作動する浮動へラドスライダの浮揚特性を支配する修
正レイノルズ方程式を有限要素法などの手法により数値
的に解くことにより得られる。す々わち負圧発生面であ
るリバースステップ面形状に数多くの凹凸があるとして
スライダ浮揚隙間を形成させ、その場合の正の浮揚力、
吸引力を引算すれば良い。計算パラメータは凹凸溝の山
の高さおよびその溝の数である。
第3図は凹凸溝のある場合のスライダ吸引力についてシ
ミュレーションを行って得られた数値計算結果を示す図
である。横軸は凹凸溝の山の高さδrをスライダの最小
浮揚量で基準化した量、縦軸は凹凸溝のある時に発生す
る吸引力を理想的な平面の場合に発生する吸引力で基準
化した量である。
ミュレーションを行って得られた数値計算結果を示す図
である。横軸は凹凸溝の山の高さδrをスライダの最小
浮揚量で基準化した量、縦軸は凹凸溝のある時に発生す
る吸引力を理想的な平面の場合に発生する吸引力で基準
化した量である。
同図から明らかなように負圧発生面に凹凸の溝のある場
合の方がより吸引力の発生が減少することがわかる。こ
れは凹凸溝により負圧発生面のリバースステップ面溝深
さが浅く力る効果と深くなる効果とが重畳されるからで
−ある。
合の方がより吸引力の発生が減少することがわかる。こ
れは凹凸溝により負圧発生面のリバースステップ面溝深
さが浅く力る効果と深くなる効果とが重畳されるからで
−ある。
従って吸引力の発生が減少する分だけ、逆に正圧面の幅
を狭く設計できるため、スライダが突起等に衝突しても
何ら媒体面に損害を与えない空気膜剛性(α正の浮揚力
)′f:選ぶことが可能となる。
を狭く設計できるため、スライダが突起等に衝突しても
何ら媒体面に損害を与えない空気膜剛性(α正の浮揚力
)′f:選ぶことが可能となる。
なお同様のことはリバースステップ面溝深さを大きくし
ても可能なことは良く知られている。す々わちリバース
ステップ面溝深さが大きくなるにつれて吸引力が減少す
るからである。しかしこの方策はイオンエツチング法を
リバースステップ面の加工に適用する本場合にはあま9
得策ではない。
ても可能なことは良く知られている。す々わちリバース
ステップ面溝深さが大きくなるにつれて吸引力が減少す
るからである。しかしこの方策はイオンエツチング法を
リバースステップ面の加工に適用する本場合にはあま9
得策ではない。
10〜15μm8度の深さをイオンエツチング法で触刻
加工するのは時間がかかるし、寸だ深いエツチングのた
めにエツチング面への再付着の問題も発生するからであ
る。
加工するのは時間がかかるし、寸だ深いエツチングのた
めにエツチング面への再付着の問題も発生するからであ
る。
定量的に最適な凹凸溝の山の茜さは負圧スライダ形状、
諸元に大いに依存し変化するためそれぞれの場合に応じ
て選定する必要があろう。また負圧発生面の凹凸溝の本
数の影響については大体10本以上程度でおるならば吸
引力減少はほとんど溝本数には依存せず、その効果が一
定であることがシミュレーションにより明らかとなって
いる。
諸元に大いに依存し変化するためそれぞれの場合に応じ
て選定する必要があろう。また負圧発生面の凹凸溝の本
数の影響については大体10本以上程度でおるならば吸
引力減少はほとんど溝本数には依存せず、その効果が一
定であることがシミュレーションにより明らかとなって
いる。
それ数構本数は実用上、スライダコスト、溝加工法など
を考慮して決めれば良い。
を考慮して決めれば良い。
この凹凸溝の加工方法については種々考えられるが、化
学エツチング法が適当である。すなわち前記したごとく
、1ずイオンエツチング注力どにより負圧発生面である
リバースステップ面を加工する。そしてしかる後、正圧
発竹面などにはフォトレジストマスクをしておき、化学
エツチング性によシ凹凸溝を形成すれば良い。このプロ
セスはドライエツチングプロセスとは異なるため、さほ
ど困難なことではなく、実用上問題となるほどでは々い
。
学エツチング法が適当である。すなわち前記したごとく
、1ずイオンエツチング注力どにより負圧発生面である
リバースステップ面を加工する。そしてしかる後、正圧
発竹面などにはフォトレジストマスクをしておき、化学
エツチング性によシ凹凸溝を形成すれば良い。このプロ
セスはドライエツチングプロセスとは異なるため、さほ
ど困難なことではなく、実用上問題となるほどでは々い
。
以上本発明につき詳細に説明したように本発明の負圧ス
ライダは負圧発生面に潤滑流体の流れ方向と平行方向に
数多くの凹凸溝を設けることによp適切な負圧発生効率
と空気膜剛性を得ることのできる負圧スライダを提供す
ることができるものである。
ライダは負圧発生面に潤滑流体の流れ方向と平行方向に
数多くの凹凸溝を設けることによp適切な負圧発生効率
と空気膜剛性を得ることのできる負圧スライダを提供す
ることができるものである。
女お本発明の思想を逸脱しない範囲内でどのよう々変形
を行っても差支えなく、例えば負圧スライダの形状、凹
凸溝形状、山の高さ、溝本数はそれぞれの場合で異っ、
ても良く、上記実施例の説明が本発明の範囲を何ら限定
するものでないことは明らかである。
を行っても差支えなく、例えば負圧スライダの形状、凹
凸溝形状、山の高さ、溝本数はそれぞれの場合で異っ、
ても良く、上記実施例の説明が本発明の範囲を何ら限定
するものでないことは明らかである。
第1図(a)、(1))は従来提案されている負圧スラ
イダ、第2図(a)、(L+)け負圧発生面に凹凸溝を
設けた本発明の一実施例を示す負圧スライダ、そして第
3図は凹凸溝のある場合のスライダ吸引力の変化を示し
た図である。 図において 1.1a・・・・・・正圧発生面、22a・・・・・・
クロスレール部、33a・・・・・・負圧発生面、δγ
・・・・・・凹凸溝の山の高さを2 / 手 2 図
イダ、第2図(a)、(L+)け負圧発生面に凹凸溝を
設けた本発明の一実施例を示す負圧スライダ、そして第
3図は凹凸溝のある場合のスライダ吸引力の変化を示し
た図である。 図において 1.1a・・・・・・正圧発生面、22a・・・・・・
クロスレール部、33a・・・・・・負圧発生面、δγ
・・・・・・凹凸溝の山の高さを2 / 手 2 図
Claims (1)
- 空気流入端にテーパ面あるいは段差面を有する正圧発生
面と、とのテーパ面あるいは段差面と逆方向の傾斜を有
するテーパ面あるいは段差面による負圧発生面を有する
負圧利用浮動へッドヌライダにおいて、前記逆デーパあ
るいは進段差の負圧発生面に潤滑気体である空気の流れ
方向に対して平行方向に複数個の凹凸溝を設けたことを
特徴とする負圧利用浮動へラドスライダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16142883A JPS6052978A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 負圧利用浮動ヘッドスライダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16142883A JPS6052978A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 負圧利用浮動ヘッドスライダ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6052978A true JPS6052978A (ja) | 1985-03-26 |
JPH0467273B2 JPH0467273B2 (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=15734917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16142883A Granted JPS6052978A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | 負圧利用浮動ヘッドスライダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6052978A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05334643A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Tdk Corp | 磁気ヘッド及び加工方法 |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP16142883A patent/JPS6052978A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05334643A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-17 | Tdk Corp | 磁気ヘッド及び加工方法 |
JPH0724096B2 (ja) * | 1992-05-29 | 1995-03-15 | ティーディーケイ株式会社 | 磁気ヘッドの加工方法 |
US6125004A (en) * | 1992-05-29 | 2000-09-26 | Tdk Corporation | Magnetic head and method of manufacturing a magnetic head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0467273B2 (ja) | 1992-10-27 |
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