JPS63275017A - 磁気デイスク記録装置 - Google Patents

磁気デイスク記録装置

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JPS63275017A
JPS63275017A JP63062110A JP6211088A JPS63275017A JP S63275017 A JPS63275017 A JP S63275017A JP 63062110 A JP63062110 A JP 63062110A JP 6211088 A JP6211088 A JP 6211088A JP S63275017 A JPS63275017 A JP S63275017A
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    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/581—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following maintaining desired contact or spacing by direct interaction of forces generated between heads or supports thereof and record carriers or supports thereof, e.g. attraction-repulsion interactions
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、一般に、磁気記録装置、より具体的には、磁
気トランスデユーサが動作速度で記憶媒体に接触してい
る磁気ディスク記録装置に関する。
Ｂ、従来技術　　・ 移動磁気記憶システムの初期から、接触式記録が望まし
いことが認められている。Ｒ，Ｌ、ウォーレス（Ｗａｌ
ｌａｃｅ）は１Ｂｅｌｌ　５ｙｓｔｅｙｘ　Ｔｅｃｈｎ
ｉｃａｌＪｏｕｒｎａ　１誌１８５１年１０月号、１１
４５−１１７３頁所載の「磁気記録信号の再生（Ｔｈｅ
Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａｇｎｅｔｉｃａ
ｌｌｙ　ＲｅｃｏｒｄｅｄＳｉｇｎａｌｓ）　Ｊと題す
る論文で、間隔損失関係を確立した。この論文は、間隔
損失（すなわち読取り信号振幅の損失）を、磁気読取り
ヘッドと記録媒体表面の間の距ｍｄおよび記録信号の波
長によって定義している。
接触がオーディオおよびビデオ記録装置ならびにフロッ
ピー・ディスクにおける重要な要因であることは知られ
ているが、それとは対照的に、高性能の移動式記憶シス
テム用の接触式記録装置は広く使用されてはいない。こ
の理由は、移動式磁気記録装置では、トランスデユーサ
が長時間、記録媒体に損傷を与えずに同じトラック上で
走行できなければならないからである。今までに製作さ
れて来た高速移動式磁気記録用の接触式記録装置は、磁
気トランスデユーサおよび磁気記録媒体が摩耗し過ぎる
という問題があった。
バセット（Ｂａｓｓｅｔｔ）等の米国特許第４２２５８
９２号明細書は、摩耗表面として特定の結晶配向をとる
単結晶サファイア基板上に付着された磁気抵抗読取りヘ
ッドを開示している。
ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・プルテン（ＴＤ
Ｂ）誌、１９８４年、４９６頁に所載のケール（Ｋｅｈ
ｒ）等の論文は、単結晶マンガン亜鉛フェライトから形
成された、少なくとも１つの表面を有するフェライト製
磁気ヘッドを開示している。表面をエツチングして、滑
らかな無孔表面を形成する。
特開昭５７−２０７４０８は、磁気ヘッド用基板として
単結晶コランダムを使用することを開示している。
カレン（Ｃｕｌｌｅｎ）等の米国特許第３９１９７１７
号は、ロジウムなど軟質材の基材中にダイアモンド粒子
を含む、磁気ヘッド用の耐摩耗性表面を示している。
Ｃ０発明が解決しようとする問題点 どの参考文献も、高速の記録および検知操作中に、スラ
イダを外力をかけずに記録媒体と接触する状態に保持す
るのに必要な物理的特性を有する単結晶材料を利用した
、接触式記録装置を開示していない。
Ｄ１問題点を解決するための手段 したがって、本発明の主目的は一１引力を発生させて、
磁気トランスデユーサと記録媒体のどちらも過度に摩耗
させずに、高密度記録データを確実に書き込み検知する
ことができるようにする、高速移動式磁気記憶システム
用の接触式記録装置を提供することにある。
本発明によれば、記録媒体が磁気被膜を有する基板から
成り、磁気記録トランスデユーサが磁気記録媒体と物理
的に接触する高速磁気ディスク記録装置が提供される。
磁気記録トランスデユーサは、高い熱伝導率、小さな摩
擦係数、高い表面エネルギーを有する゛単結晶材料の基
板を含む。磁気記録トランスデユーサと記録媒体の間で
相対運動を生じさせて引力を発生させ、高密度記録デー
タが確実に書き込まれ検知されるように相対運動の間磁
気記録トランスデユーサを記録媒体と接触させる手段が
提供される。
本発明の上記およびその他の目的、特徴、利点は、添付
の図面に示されている本発明の好ましい実施例について
の下記のより詳しい説明から明らかとなるはずである。
Ｅ、実施例 第１図に示すように、磁気ディスク記憶ファイル中で具
体化されているものとして本発明を説明する。少なくと
も１個のディスク１０などの剛性の回転可能なディスク
が、スピンドル１１上に支持され、ディスク駆動モータ
によって回転される。
各ディスク上の磁気記録媒体１５は、ディスク１０上に
図のような内径１３と外径１４を有する環形パターンの
共心データ・トラックの形になっている。
少なくとも１個のスライダ１６が磁気記録媒体１５と接
触して配置され、各スライダ１８は１個または複数の読
み書きヘッド１７を支持している。
スライダ１６は、懸架袋ｒＩｔ１９によってアクチュエ
ータ・アーム１８に取り付けられている。懸架装置１８
は、スライダ１θをディスク表面２０に対してバイアス
させる僅かなばね力を生じる。各アクチュエータのアー
ム１８は、たとえばボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）
２１などのアクセス機構に取り付けられている。ボイス
・コイル・モータは固定磁界内で可動なコイルであり、
コイルの動きの方向と速度は供給電流によって制御され
る。
ディスク１０が回転するとき、スライダ１６は、ヘッド
１７がデータを含むディスク表面２０の様々な部分にア
クセスできるように半径方向に内外に動（。
以上の磁気ディスク記憶ファイルに関する説明および第
１図のその図は、代表的なものとして示したにすぎない
。ディスク・ファイルが多数のディスクおよびボイス・
コイル・モータを含むことがあり、各アクチュエータ・
アームが多数のスライダを支持することがあることは、
明白である。本発明の接触式記録用磁気ディスク記憶シ
ステムは、スライダが動作速度のとき記憶媒体と接触し
ているタイプのものであることを条件として、どんなこ
うした可動式記憶装置にも充分に適用できる。
ディスク・ファイルの種々の構成要素は、内部クロック
信号、論理制御回路、記憶装置、マイクロプロセッサを
含む制御装置２２によって発生される信号によって、そ
の動作が制御される。制御装置２２は、線２３上のモー
タ制御信号や線２４上の位置制御信号などの制御信号を
発生して、種々のディスク・ファイル操作を制御する。
線２４上の制御信号は、選択したスライダ１６を関連す
るディスク１０上の所期のトラックにまで最適に移動さ
せるための望ましい電流プロファイルをもたらす。読取
り信号と書込み信号が、記録チャネル２５によって、読
み書きへラド１７との間でやりとりされる。
本発明によれば、第２図に示すように、スライダ１６は
、スライダ１６と磁気記録媒体１５の表面２０の間の矢
印２６の方向への所定の速度での相対運動によって生じ
る通常動作速度で記録媒体と接触するような位置に配置
される。
磁気読み書きへラド１７は、本出願人に譲渡されたジロ
ーンズ（Ｊｏｎｅｓ　）二世等の米国特許第４１９０８
７２号に記載されている薄膜トランスデユーサなどの薄
膜付着技術によって作成された磁気ヘッドからなること
が好ましい。磁気読み書きヘッド１７は、記録媒体に接
触するスライダの表面２７に対してほぼ垂直なスライダ
１６の表面２８上に付着される。
本発明の特徴は、スライダとディスク表面の相対運動が
秒速２０メートル以上の速度に達しても、スライダがデ
ィスク表面と直接接触したままであることにある。これ
は、引力をディスク表面と一緒に動いて行く空気の膜の
スライダをディスク表面から遠ざけようとする力に打ち
勝てるように充分強くすることによって実現される。こ
の引力は、接触帯電と呼ばれる現象によって生じると考
えられているが、この動作をファン・デル・ヴアールス
力に基づいて説明しようとする人もいる。これらの現象
は、以前から知られているが、その詳しい俤きについて
はよくわかっていない。しかし、スライダとディスクに
特別な特性の材料を使うことにより、磁気トランスデユ
ーサ・スライダと記録媒体のどちらにも過大な摩耗を生
じさせずに、スライダとディスク表面の間で連続的な直
接接触を保証できることがわかっている。
接触帯電は、２つの材料を擦り合わせると、通常、電荷
が一方の材料からもう一方に移るという原理に基づいて
働く。本願の場合のように、２個の絶縁体が関係する場
合、電荷移動は一方の絶縁体からもう一方へのイオン移
動による。また、温度差によって電荷移動が生じること
があると考えられている。２個の絶縁体の温度が異なる
場合には、２つの熱イオン電流が変化しない限り、イオ
ン移動によって生じる２つの電流は釣り合わない。
このことから、次式が成立する。
ΔＵ３ΔＴ　　Ｕ＋ Ｔま ただし、ΔＴ　”　Ｔ　２−　Ｔ　＞ ΔＵ　”　Ｕ　２−　Ｕ　ｔ ΔＵはエネルギー差であり、この因子は２個の絶縁体間
で発生する引力に比例する。本願の場合、材料の特性を
、記録媒体と接触するスライダ表面の温度が記録媒体の
温度よりも低くなるように選ぶ。スライダ表面の温度の
方が高くなるように材料の特性を選ぶと、スライダの摩
耗が増大し、破壊的になる恐れもある。
本発明によると、第２図ないし第４図に示すように、ス
ライダは、高い熱伝導率、小さな摩擦係数、高い表面エ
ネルギーを有する単結晶材料と非導電性の材料とから構
成される。スライダ材料は、ディスク・ファイルの通常
動作中、スライダ１８とディスク表面２０の間の引力に
よってディスク表面と直接接触し続ける。
ある特定の実施例では、スライダ１６は、その結晶配向
がディスク表面２０と接触している表面２７で＜ｉｉｏ
＞となるように単一の結晶ダイヤモンド切片から作成す
る。別の適当な材料は、単結晶立方晶窒化ホウ素である
。これらの材料は、後段で詳しく説明するタイプの磁気
ディスクと接触し動作するとき、スライダにもディスク
表面にも過大な摩耗を生じずに、スライダとディスク表
面の間で接触を維持させるような特性をもつ。
この単結晶材料の特性は、高い熱伝導率、小さな摩擦係
数、高い表面エネルギー、高い硬度などである。熱伝導
率が高いと、スライダ材料が磁気媒体の表面より低い温
度に維持される。摩擦係数が小さいと、スライダに接触
している磁気媒体表面の摩耗が防止される。表面エネル
ギーが高いと、スライダ表面がシステム内に存在する汚
染物を拾い上げることが防止される。硬度が大きいと、
スライダの塑性変形と摩耗が防止される。
単結晶ダイヤモンド材料を選んだのは、その熱伝導率が
高く（単結晶サファイアの１０倍）、その摩擦係数が小
さく（単結晶サファイアの１／４）、その表面エネルギ
ーが高く（単結晶サファイアの６倍）、その硬度が高い
（単結晶サファイアの４倍半）からである。単結晶サフ
ァイアと比較したのは、この材料が本願の従来技術の所
で論じた参考文献で開示されている材料のうちでその特
性が最も魅力的なものだからである。したがって、それ
らの参考文献で論じられている他の材料は、単結晶サフ
ァイア材料よりも゛一層木本発明適していない。
選択する単結晶材料は、５０００エルグ／Ｃ■２を超え
る表面エネルギー、高い熱伝導率、０．１より低い摩擦
係数、３５００ｋｇ／−■２を超える硬度をもつものと
すべきである。単結晶ダイヤモンドおよび単結晶立方晶
窒化ホウ素が、望ましい特性を有する２つの材料である
。
スライダ１８は、スライダと記録媒体の表面との間にた
とえば毎秒３６００回転という相対運動の線に沿った三
角形の頂点がある、二等辺三角形の形に作成する。磁気
読み書きヘッドは、この相対運動に関してスライダ１θ
の後側に当たる端部上に形成する。このスライダの三角
形の形とスライダの位置が、ディスク表面と一緒に動い
ていく空気膜によってスライダがトラックから離れて移
動する傾向を打ぢ消す働きをする。
記録媒体は、磁気被覆をつけた基板を含む。第３図に示
す特定の実施例では、記録媒体３０は粒状磁気ディスク
である。記録媒体３０は、たとえば粒状磁気被覆３４を
つけたアルミニウム合金からなる基板３２を含む。磁気
被覆は、エポキシ樹脂バインダ中に磁性粒子を含み、希
望する場合、アルミナ粒子も含んでよい。磁気被覆は硬
化し、選択した表面仕上げ度にパフ仕上げされている。
少量の液体潤滑剤を記録媒体の表面３６上に付着する。
上塗りのない粒状ディスクを接触式記録装置で使用して
もスライダ１６が表面３６と接触して過大な摩耗を示さ
なかったのは、意外であった。
希望するなら、上塗りした粒状磁気ディスクも使用でき
ることは明らかである。
第４図に示す実施例で、記録媒体４０は薄膜磁気ディス
クである。記録媒体４０は、たとえば／１−Ｍｇ合金か
らなる基板４２と、たとえばクロムなどの材料の下塗り
７１４４と、たとえばコバルトをベースとする合金の磁
気被覆４６と、カーボンなどの材料からなる保護上塗り
層４８を含んでいる。スライダ１８は、ディスク記憶フ
ァイルの通常動作条件下で、記録媒体４０の表面４９と
接触して過大な摩耗を起こさないような位置に配置され
ている。特定の実施例では一一辺３ｍ＋１１、厚さ１Ｈ
の単結晶ダイヤモンドを含む三角形のスライダがカーボ
ンで上塗りした記録媒体と接触して動作し、１８グラム
の引力が発生した。
記録媒体の表面に接触する材料が必要な耐摩特性と熱特
性を実現するのに充分な厚さを有するならば、スライダ
を単一の材料から作る必要はない。
合成スライダの１つの実施例を、第５図に示す。
この実施例で、スライダ５０は、記録媒体と接触する表
面５４を形成する単結晶材料の薄板５２を含んでいる。
単結晶材料の薄膜５２が、ＡＱ２０３とＴｉＣの混合物
を含むセラミックなど適当な材料から作成されたスライ
ダ本体５Ｂに接着されている。懸架装置１θがスライダ
本体５８に取り付けられ、磁気読み書きへラド１７がス
ライダ５０の表面５８上に形成される。希望するなら、
磁気トランスデユーサ１７の付着に先立って、たとえば
アルミナなどの非導電性の被ｆｆ１５’９を、表面５８
上に付着することもできる。
第６図と第７図に示すスライダの別の実施例では、スラ
イダ６０は、記録媒体と接触する複数の接触部材８４を
有するステンレス鋼などの適当な材料の三角形のスライ
ダ本体６２を含む。接触部材６４はスライダ本体６２に
接着され、部材６４は上記のような特性を有する単結晶
材料から作成される。接触部材６４の面積は、磁気読み
書きトランスデユーサ６８の磁極片６７の面積との比を
、ディスク・ファイルの通常の動作中に、スライダ６０
を記録媒体と接触させ続けるのに充分な引力が発生する
ように選ぶ。磁気読み書きトランスデユーサ６８は中心
に配置されている。
この場合、トランスデユーサはフェライト材料など適当
な磁気材料から作成され、トランスデユーサ６８はスラ
イダ本体６２中の中心開口６８の位置に接着される。
スライダ７０のさらに別の実施例を、磁気読み書きトラ
ンスデユーサ７１と共に第８図に示す。
図において、スライダ本体７２はたとえばサファイアな
ど第１の単結晶材料を含み、その上に単結晶材料のエピ
タキシアル成長層７４が付着される。
厚さ約２５０オングストロームの層がスライダ７０の表
面７６と記録媒体７８を確実に接触させるのに必要な特
性を実現できることが判明した。
Ｆ０発明の効果 本発明により、磁気トランスデユーサと記録媒体のどち
らも過度に摩耗させずに、高密度記録データを確実に書
き込み検知することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を具体化した磁気ディスク・ファイル
の単純化した構成図である。 第２図は、第１図のスライダをより詳しく示す拡大平面
図である。 第３図は、第２図のスライダの断面図である。 第４図は、記録媒体の別の実施例のスライダの断面図で
ある。 第５図は、スライダの別の実施例の３次元図である。 第６図は、スライダの別の実施例の底面図である。 第７図は、第６図のスライダの断面図である。 第８図は、スライダの別の実施例の断面図である。 １０・・・・ディスク、１２・・・・ディスク駆動モー
タ、１５．３０．４０．７８・・・・磁気記録媒体、１
θ、５０．６０．７０・・・・スライダ、１７・・・・
読み書きヘッド、１８・・・・アクチュエータ・アーム
、１９・・・・懸架装置、２０・・・・ディスク表面、
２１・・・・ボイスコイル・モータ、２７．２８．５４
．５８．７６・・・・スライダ表面、３２．４２・・・
・基板、３４．４６・・・・磁気被覆、３６．４９・・
・・記録媒体表面、４４・・・・下塗り層、４８・・・
・保護上塗り層、５６．６２．７２・・・・スライダ本
体、５９・・・・非導電性被覆、６４・・・・接触部材
、６７・・・・磁極片、６８．７１・・・・磁気読み書
きトランスデユーサ。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
ψコーポレーシｅン 代理人　　弁理士　　岡　　１）　次　　生（外１名） ＦＩＧ、　２ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　８

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）磁気被膜を有する基板から成る磁気記録媒体と、 高熱伝導率、低摩擦係数および高表面エネルギーを有す
    る単結晶材料の基板から成り、前記磁気記録媒体と物理
    的に接触する磁気記録トランスデューサと、 前記磁気記録媒体と前記磁気記録トランスデューサとの
    間で相対運動を生じさせ、高密度記録データが確実に書
    き込まれ検知されるように前記相対運動の間前記磁気記
    録トランスデューサを前記磁気記録媒体と接触させる手
    段と、 を備えた磁気ディスク記録装置。
  2. （２）磁気被膜を有する基板から成る磁気記録媒体と、 スライダから成り、前記磁気記録媒体と物理的に接触す
    る磁気記録トランスデューサであって、前記スライダの
    前記磁気記録媒体と接触する表面が、高熱伝導率、低摩
    擦係数および高表面エネルギーを有する単結晶材料から
    成るものと、 前記磁気記録媒体と前記磁気記録トランスデューサとの
    間で相対運動を生じさせ、高密度記録データが確実に書
    き込まれ検知されるように前記相対運動の間前記磁気記
    録トランスデューサを前記磁気記録媒体と接触させる手
    段と、 を備えた磁気ディスク記録装置。
JP63062110A 1987-04-30 1988-03-17 磁気デイスク記録装置 Expired - Lifetime JPH07111772B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45967 1987-04-30
US045967 1987-04-30
US07/045,967 US4819091A (en) 1987-04-30 1987-04-30 High speed magnetic disk contact recording system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63275017A true JPS63275017A (ja) 1988-11-11
JPH07111772B2 JPH07111772B2 (ja) 1995-11-29

Family

ID=21940817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63062110A Expired - Lifetime JPH07111772B2 (ja) 1987-04-30 1988-03-17 磁気デイスク記録装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4819091A (ja)
EP (1) EP0289259B1 (ja)
JP (1) JPH07111772B2 (ja)
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