JPH04295664A - 磁気ヘッドスライダ - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フロッピィディスク
装置（ＦＤＤ）に用いられる平板状の磁気ヘッドスライ
ダに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば特公昭５３−３１７６３
号公報に示された磁気ヘッドスライダと同じ方式である
低い回転数で用いられている従来の磁気ヘッドスライダ
を示す斜視図である。図１１はこの従来の磁気ヘッドス
ライダの平面図である。図において、１は例えばフェラ
イトなどの磁性体からなる磁気ヘッドコア、２，３は例
えばセラミックなどから成る平板状のスライダ構成部材
、５は記録再生ギャップ、６は中央に形成されかつフロ
ッピィディスクの回転方向に延長する直線状のスライダ
溝、７はフロッピィディスク（ＦＤ）との磁気ヘッドス
ライダ摺動面である。また、ＡはＦＤと磁気ヘッドスラ
イダとの摺動方向、Ｂは摺動面７の長さ方向を示す。 上記摺動面７と磁気ヘッドコア１の表面はほぼ同一平面
上に位置する。

【０００３】図１０，１１のように従来の磁気ヘッドス
ライダは、磁気ヘッドコア１をスライダ構成部材２，３
に埋め込み、或いは挟持されて一体化された構造であり
、磁気ヘッドコア１はＦＤとの摺動による摩耗を防ぐた
め、両サイドにスライダ構成部材２，３を設ける。この
ためにスライダ摺動面７の幅Ｓｗは、磁気ヘッドコア１
の幅Ｃｗとスライダ構成部材２，３の摺動部Ｓ１，Ｓ２
で決まり、記録再生ギャップ５のトラック幅Ｔｗより数
倍広く構成される。

【０００４】次に動作について説明する。以上のように
構成された磁気ヘッドスライダは、ＦＤに情報を記録す
る電気−磁気変換器または記録された情報の再生を行う
磁気−電気変換器として作用する。電気−磁気変換器と
して動作する記録時には、ＦＤを回転させて、磁気ヘッ
ドコア１に組み込まれたコイル（図示せず）に信号の電
流を流し、この値に従った磁界を記録再生ギャップ５の
近傍に発生させてＦＤ上の磁性面を磁化することで情報
の記録を行う。磁気−電気変換器として動作する再生時
には、ＦＤを回転させて、前記磁化された磁性面の磁束
が記録再生ギャップ５の近傍を通過する際に前記コイル
に誘起された信号の電圧を取り出すことで情報の再生を
行う。このような記録再生における電磁変換の動作では
、磁気ギャップ１とＦＤの磁性面との間のスペーシング
の記録再生の効率を大きく左右する。スペーシングの増
加による再生信号電圧の劣化をＬ、スペーシングをｈ、
記録された情報の記録波長をλ（図１２参照）、常数を
Ｋとすると、これらの関係は一般につぎの式で表される
。

【０００５】

【数１】

【０００６】上記式から明らかなように、効率のよい記
録再生を行うにはスペーシングｈを小さくすることが必
要である。このため、回転するＦＤの磁性面に磁気ヘッ
ドスライダの摺動面７をほぼ全面接触させて情報の記録
再生動作を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年のＦＤＤに
は次のような高性能化が求められている。 （１）記憶容量の大容量化 （２）従来情報も取扱い可能な下位互換化（３）情報の
記録再生に要する時間の短縮化大容量化を行うにはトラ
ック密度（ＴＰＩ）或いは線記録密度（ＢＰＩ）のどち
らか一方または両方を高くする必要がある。ＴＰＩを高
くするには、図１２に示すようにＦＤ８上に記録される
情報９のトラック幅Ｔｍｗとトラック間隔Ｔｐを狭くし
、ＢＰＩを高くするには、記録される情報の波長λを短
くする。上記トラック幅Ｔｍｗは、例えば図１１に示す
記録再生ギャップ５のトラック幅Ｔｗで決まり、記録さ
れる情報の波長λは、ＦＤの回転数と記録周波数から設
定された磁気ギャップ長Ｇ１によって決まるため、大容
量化に際しては従来のトラック幅Ｔｗ、ギャップ長Ｇ１
のどちらか一方あるいは両方の異なる記録再生ギャップ
を備えた新たな磁気ヘッドスライダが必要となる。

【０００８】次に、この大容量の記録再生と、従来記録
密度の記録再生との両機能を併せ持つ下位互換可能なＦ
ＤＤにおいては、例えば、特開昭６２−２８９１３号公
報に示された磁気ヘッドスライダと同じ方式の図１３の
ようなトラック幅Ｔｗ１、Ｔｗ２の異なる複数のヘッド
コア１ａ，１ｂがスライダ構成部材２，３，４に埋め込
み或いは挟持されて一体化された構造の磁気ヘッドスラ
イダが必要になる。この磁気ヘッドスライダは図１０及
び図１１に示した摺動面の幅Ｓｗのものよりも必然的に
広い摺動面の幅Ｓｗ１（従来の約１．４倍）になる。磁
気ヘッドスライダ摺動面の幅が広くなると、従来の低い
回転数においても摺動面に流入する空気によって発生す
る動圧が大きくなり、磁気ヘッドスライダとＦＤ間のス
ペーシングが増加するため、例えば図１４（文献、東芝
レビュー４３巻１１号Ｐ８８５：６３年）に示すように
ヘッド出力が低下し、正確な記録再生が困難となる問題
がある。

【０００９】また、情報の記録再生に要する時間を短縮
するために、ＦＤを従来より高速で回転させようとする
と、回転数の増加によって摺動面に流入する空気が増大
し、発生する動圧が大きくなり、例えば図１５に示すよ
うに磁気ヘッドスライダとＦＤ間のスペーシングが増加
するため、ヘッド出力が低下し、同様の問題が発生する
。

【００１０】上記のような磁気ヘッドスライダのＦＤ間
とのスペーシングが増加した場合、従来は磁気ヘッドス
ライダのヘッド荷重を増加させて、摺動面とＦＤを安定
接触をさせていた。即ち、摺動面幅の増加、ＦＤ回転数
の増加による動圧増加分に見合っただけヘッド荷重を増
加してスペーシングの増加を押え込み、摺動面のほぼ全
面とＦＤとを安定接触させようとする方法である。とこ
ろがこの方法では、単位時間当りＦＤが磁気ヘッドスラ
イダと摺動する摺動距離（ＦＤと磁気ヘッドスライダと
の接触長さ×ＦＤ回転数）が従来の遅い回転数の場合よ
り増加し、例えば図１６に示すグラフのようにパス数（
ＦＤ１回転＝１パス）の増加に従って摩擦係数が増加す
る割合が従来に比べて大きくなっていることでも判るよ
うに、ＦＤの摺動耐久性劣化、ＦＤＤ消費電力の増加と
いう問題が発生する。また、上記高性能化をねらったＦ
Ｄの高速回転化と平行して従来ＦＤとの下位互換におい
て、即ち高低２つの回転数を切り替えて使用する場合に
おいては、高速回転による動圧効果の増加分に見合った
ヘッド荷重の増加分はすべてＦＤに対する過負荷となり
、従来ＦＤにおける摺動の耐久性劣化の問題も発生する
。

【００１１】ここで、動圧効果によるスペーシング発生
の関係をさらに詳しく説明する。動圧効果による磁気ヘ
ッドスライダを浮上させようとする力（負荷容量）をＷ
、ＦＤのスピードをＵ、摺動面幅をＳｗ１、平均スペー
シングをｈとするとこれらの関係はつぎの式で表される
。

【００１２】

【数２】

【００１３】この式からわかるように磁気ヘッドスライ
ダの負荷容量Ｗや、スペーシングｈは、ＦＤのスピード
Ｕ、摺動面幅Ｓｗ１の変化に左右され、特に摺動面幅の
変化がスペーシングの変化に及ぼす影響が最も大きいこ
とである。

【００１４】図１１に示した摺動面幅Ｓｗの磁気ヘッド
スライダと、図１３に示した摺動面幅Ｓｗ１の磁気ヘッ
ドスライダの浮上特性をヘッド荷重を一定として、従来
回転、高速回転の２つについて比較すると、従来回転の
場合、摺動面幅Ｓｗ１は、摺動面幅Ｓｗの約１．４倍で
あり、従って図１３の磁気ヘッドスライダは図１１の約
２．６倍（１．４３　）浮上し、摺動面とＦＤの接触或
いは接触と見なせる安定な領域は摺動面後方で、媒体摺
動方向長さの約１／４以下となる。この狭い領域に高速
回転用の記録再生用ギャップを配置しても摺動面形状を
精度よく構成することは非常に困難であり、安定した情
報の記録再生ができずＦＤＤの性能が低下する。高速回
転の場合には、摺動面幅の増加に加えて回転数の増加に
よる浮上分が加算されるため従来回転以上に摺動面とＦ
Ｄの接触或いは接触と見なせる安定な領域の長さが短く
なり、さらに安定した情報の記録再生ができずＦＤＤの
性能が低下する。

【００１５】このように、異なる記録密度に対応した記
録再生ギャップが設けられた磁気ヘッドコアを備え、高
速ディスク回転させて大容量、高性能のＦＤＤを構成し
ようとする場合に、（１）摺動面幅の増加や高速回転化
における磁気ヘッドスライダとＦＤ間のスペーシング増
大によるヘッド出力の劣化を防止し、（２）従来ＦＤの
摺動耐久性の劣化などの弊害を生じることなく、かつ高
速化による単位時間当りの摺動パス数の増加における上
記耐久性をも確保することができるＦＤＤを提供するこ
とを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる磁気ヘ
ッドスライダは、２つ以上の磁気ヘッドコアを搭載した
磁気ヘッドスライダであり、２つ以上のスライダ溝を設
けて、前記磁気ヘッドスライダのディスク磁性面と接触
する摺動面の数を３つ以上とし、さらに上記磁気ヘッド
コアに設けた記録再生用ギャップの少なくとも１つを後
端寄りに配置した。

【００１７】

【作用】摺動面を３つ以上に分割することで低い回転数
における摺動面とＦＤ間の負荷容量の総和が低い回転数
で用いられていた１つのヘッドコアを搭載した２つの摺
動面から成る従来の磁気ヘッドスライダとほぼ同等にし
てヘッド荷重も従来と同等にでき、さらに少なくとも１
つの磁気ヘッドコアの記録再生用ギャップを後端側に設
けたことにより、ＦＤの回転立ち上がり時、高速回転時
の摺動による接触摩擦力を従来以下にすることでＦＤの
耐久性が向上でき、かつ高速回転時、従来回転時に安定
した情報の記録再生ができる磁気ヘッドスライダが得ら
れ、ＦＤＤの高性能化が図れる。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による磁気ヘッドスラ
イダを示す斜視図、図２はこの発明の一実施例による磁
気ヘッドスライダを示す平面図、図３，図４，図５，図
６及び図９はいずれもこの発明の他の実施例による磁気
ヘッドスライダを示す平面図である。図において１ｃ，
１ｄは磁気ヘッドコア、６ａ，６ｂ，６ｃはスライダ溝
、７ａ，７ｂ，７ｃ及び７ｄは摺動面、Ｓｗ２，Ｓｗ３
，Ｓｗ４，Ｓｗ５，Ｓｗ６，Ｓｗ７及びＳｗ８は前記摺
動面の幅である。なお、図中従来例と同一符号は同一ま
たは相当部分を示しており、その詳細説明は省略する。

【００１９】実施例１．図１及び図２に示す磁気ヘッド
スライダは、例えばセラミックなどからなるスライダ構
成部材２，３，４に、例えばフェライトなどの磁性体か
らなる磁気ヘッドコア１ａ，１ｂを埋め込み或いは挟持
して一体化した構造であり、磁気ヘッドコア１ａ（低速
用磁気ヘッドコア）を含む摺動面７ｂと他の摺動面７ａ
の間には第１のスライダ溝６ａが設けられ、磁気ヘッド
コア１ｂ（高速用磁気ヘッドコア）を含む摺動面７ｃと
上記摺動面７ｂの間には第２のスライダ溝６ｂが設けら
れ、磁気ヘッドコア１ｂ上には、高速回転用の記録再生
ギャップ５ｂが、摺動面の長さ方向Ｂに対して、ＦＤの
摺動方向Ａの流出側に配置され、従来回転用の記録再生
ギャップ５ａが摺動面の長さ方向Ｂのほぼ中央に配置さ
れている。上記摺動面７ａ，７ｂ，７ｃ各々の摺動面の
幅はＳｗ２が従来磁気ヘッドスライダの摺動面幅Ｓｗの
約１．２から１．３倍、Ｓｗ３が約０．４から０．５５
倍、Ｓｗ４が約０．４から０．４５倍に構成されている
。

【００２０】このように構成された磁気ヘッドスライダ
は、ＦＤが従来の低い回転数で回転する場合、低速用の
磁気ヘッドコア１ａが選択して用いられる。このときは
式２にて与えられるＦＤと磁気ヘッドスライダ間に流入
した空気によって発生する動圧の負荷容量は、各摺動面
幅の３乗の和に比例し、図１１に示した低いＦＤ回転と
比較してほぼ等しい値（０．９から１．３）となる。ま
たヘッド荷重が等しいため、ＦＤに加わる真実荷重（＝
ヘッド荷重−動圧負荷容量）がほぼ等しくなる。従って
、ＦＤに与えるダメージは従来の低速回転タイプ（図１
１参照）と変わらないし、ＦＤと磁気ヘッドスライダ間
のスペーシングも変わらない。よって、図１６のグラフ
からもわかるように従来と変わらない耐久性で摺動面７
ａ，７ｂ，７ｃがほぼ全面でＦＤと接触摺動し、低速用
の記録再生ギャップ５ａによって情報の記録再生ができ
る。

【００２１】ＦＤが従来よりも高速回転する場合、高速
用の磁気ヘッドコア１ｂが選択して用いられる。このと
きは式２によりその負荷容量は速度に比例する。例えば
従来の低速回転数３００ｒｐｍの２から３倍の６００か
ら９００ｒｐｍの場合、動圧の負荷容量は２から３倍と
なる。ヘッド荷重を低速回転と等しくしているので、Ｆ
Ｄに加わる真実荷重は零に近い値となる。従って、摺動
面７ａ，７ｂ，７ｃの摺動面の長さ方向Ｂに対して、記
録再生ギャップ５ｂが配置されたＦＤの摺動方向Ａの流
出側（摺動面長さの約１／３から１／２）でＦＤと接触
摺動し、高速用の記録再生ギャップ５ｂによって、情報
の記録再生が行われる。

【００２２】このため、ＦＤが単位時間当り磁気ヘッド
スライダと摺動する摺動距離がほぼ等しく、摩擦係数の
増加も従来以下であり、ＦＤの高速回転による摺動時の
摩擦係数の変化（図１６参照）と接触摩擦力（図１７参
照）を小さくすることができ、低速回転時の過負荷もな
く、かつ高速回転時、従来回転時に安定した情報の記録
再生ができる磁気ヘッドスライダが得られ、ＦＤＤの大
容量化、高性能化が図れる。

【００２３】実施例２．また、図３のように、低速回転
用の磁気ヘッドコア１ａを図２のように高速回転用の磁
気ヘッドコア１ｂに近接させずに、磁気ヘッドスライダ
の摺動面７ａ側に配置しても摺動面７ａ，７ｂ，７ｃ各
々の幅Ｓｗ２，Ｓｗ３，Ｓｗ４に変化はない。このため
、上記実施例１と同様、ＦＤの高速回転による摺動時の
接触摩擦力を小さくすることができ、かつ高速回転時、
従来回転時に安定した情報の記録再生ができる磁気ヘッ
ドスライダが得られる。

【００２４】実施例３．また、図４及び図５では、低速
用の磁気ヘッドコア１ｃの幅が図２の１ａより、高速用
の磁気ヘッドコア１ｄの幅が図２の１ｂより広くなり、
図１１に示した従来磁気ヘッドスライダの摺動面の幅Ｓ
ｗに対して、上記実施例１，２のＳｗ２がＳｗの約１．
４倍以上、Ｓｗ３が約０．６倍以上、Ｓｗ４が約０．５
倍以上で、かつ第２の溝６ｂの幅がＳｗの約０．４倍以
上になった場合に対応した実施例である。このような摺
動面の幅になると、式２によって与えられる負荷容量は
、上記従来磁気ヘッドスライダの１．６倍以上になり、
同等の負荷容量にできなくなる。

【００２５】ここで、図４に示すように図２の摺動面７
ａに相当する部分に第３の溝６ｃを設けて摺動面を７ａ
，７ｄとした。摺動面７ａ，７ｂ，７ｃ及び７ｄ各々の
幅Ｓｗ５，Ｓｗ６，Ｓｗ７，Ｓｗ８も、図１１に示した
低いＦＤ回転数の従来磁気ヘッドスライダと同じＦＤ回
転数、同等のヘッド荷重で用いた際に、上記従来磁気ヘ
ッドスライダの負荷容量と同等になるように先に示した
式２によって構成されたものである。この実施例の磁気
ヘッドスライダの負荷容量は従来の約０．８から１．２
５倍であり、各摺動面の幅はＳｗ５がＳｗの約０．８か
ら０．９倍、Ｓｗ６が約０．８から０．９倍、Ｓｗ７が
０．５５から０．７倍、Ｓｗ８が約０．７から０．８倍
である。このため上記実施例１．同様、ＦＤの高速回転
による摺動時の接触摩擦力を小さくすることができ、か
つ高速回転時、従来回転時に安定した情報の記録再生が
できる磁気ヘッドスライダが得られる。

【００２６】実施例４．また、上記実施例では、磁気ヘ
ッドコア１ａ，１ｂをスライダ構成部材２，３，４で挟
持した例を示したが、図６に示すように磁気ヘッドコア
１ａをスライダ構成部材３に、磁気ヘッドコア１ｂをス
ライダ構成部材２に埋め込んだ磁気ヘッドスライダにお
いてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００２７】実施例５．また、上記実施例では、１つの
磁気ヘッドコア１ａまたは１ｃに１つの記録再生ギャッ
プ５ａを、磁気ヘッドコア１ｂまたは１ｄに記録再生ギ
ャップ５ｂを構成した例を示したが、図７及び図８に示
すトンネル消去、または先行消去のように例えば消去ギ
ャップ１０などを１つの磁気ヘッドコア１ａと１ｂのど
ちらか一方または両方に複数個のギャップを構成した磁
気ヘッドコアを用いて上記実施例のような磁気ヘッドス
ライダを構成しても同様の効果を奏する。

【００２８】実施例６．また、上記実施例では、高速回
転用の記録再生ギャップ５ｂが、摺動面の長さ方向Ｂに
対して、ＦＤの摺動方向Ａの流出側に配置され、従来回
転用の記録再生ギャップが摺動面の長さ方向Ｂのほぼ中
央に配置されている構成を示したが、この発明を説明す
るための一例であり、図９のように、磁気ヘッドコア１
ａの記録再生ギャップ５ａも高速回転用としてギャップ
５ｂと同等の位置にしても上記実施例と同様の効果を奏
する。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、２つ以
上の磁気ヘッドコアを搭載した磁気ヘッドスライダにお
いて、２つ以上のスライダ溝によって分割された少なく
とも３つ以上のディスク磁性面と対向する摺動面を持ち
、さらに磁気ヘッドコアのうち、少なくとも１つの磁気
ヘッドコアの記録再生用ギャップを後端寄りに設けたの
で、摺動面幅の増加や高速回転化における、磁気ヘッド
スライダとＦＤ間のスペーシング増大によるヘッド出力
の劣化と単位時間当りの摺動パス数の増加におけるディ
スクの摺動耐久性の劣化を防止でき、異なる記録密度に
対応した高速ディスク回転、大容量、高性能なＦＤＤを
供給できる。また、少なくとも一方の磁気ヘッドコアに
設けられた記録再生用ギャップを後端寄りに設けたので
、摺動面幅やディスク回転数の増加における、磁気ヘッ
ドスライダとディスク間のスペーシング増大によるヘッ
ド出力の劣化と従来ディスクの摺動耐久性劣化及び高速
回転化による単位時間当りの摺動パス数増加によるディ
スクの摺動耐久性を防止でき、２つの回転に対応した大
容量、高性能なＦＤＤを供給できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による磁気ヘッドスライダ
を示す斜視図である。

【図２】この発明の一実施例による磁気ヘッドスライダ
を示す平面図である。

【図３】この発明の他の実施例による磁気ヘッドスライ
ダを示す平面図である。

【図４】この発明の他の実施例による磁気ヘッドスライ
ダを示す平面図である。

【図５】この発明の他の実施例による磁気ヘッドスライ
ダを示す平面図である。

【図６】この発明の他の実施例による磁気ヘッドスライ
ダを示す平面図である。

【図７】この発明の実施例による磁気ヘッドスライダに
用いる磁気ヘッドコアの他の実施例を示す平面図である
。

【図８】この発明の実施例による磁気ヘッドスライダに
用いる磁気ヘッドコアの他の実施例を示す平面図である
。

【図９】この発明の他の実施例による磁気ヘッドスライ
ダを示す平面図である。

【図１０】従来の磁気ヘッドスライダを示す斜視図であ
る。

【図１１】従来の磁気ヘッドスライダを示す平面図であ
る。

【図１２】ＦＤ上の情報の記録形態を示す平面図である
。

【図１３】従来の磁気ヘッドスライダを示す平面図であ
る。

【図１４】磁気ヘッドスライダの摺動面幅とヘッド出力
の関係を示すグラフである。

【図１５】磁気ヘッドスライダの摺動面長さ方向のＦＤ
との間のスペーシング分布を示すグラフである。

【図１６】ＦＤのパス数とＦＤ、磁気ヘッドスライダ間
の摩擦係数の関係を示すグラフである。

【図１７】ＦＤのパス数とＦＤ、磁気ヘッドスライダ間
の接触摩擦力の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ　　磁気ヘッドコア２，３
，４　　スライダ構成部材 ５，５ａ，５ｂ　　記録再生ギャップ ６，６ａ，６ｂ，６ｃ　　スライダ溝 ７，７ａ，７ｂ，７ｃ　　摺動面 ８　　フロッピィディスク ９　　トラック １０　　消去ギャップ Ａ　　フロッピィディスクの摺動方向 Ｂ　　摺動面の長さ方向 Ｇ１　　ギャップ長 Ｓｗ，Ｓｗ１〜Ｓｗ８　　摺動面幅 Ｃｗ　　磁気ヘッドコアの幅 Ｔｍｗ　　ＦＤ上のトラック幅 Ｔｗ　　磁気ヘッドコアの記録再生ギャップのトラック
幅Ｔｐ　　トラック間隔 λ　　記録波長

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転源で回転される磁気ディスクの表
   面に対向する平坦部分に２つ以上の磁気ヘッドコアを搭
   載した平板状の磁気ヘッドスライダにおいて、磁気ディ
   スクの表面と対向する部分に２つ以上のスライダ溝を設
   けて３つ以上の摺動面を形成し、かつ上記磁気ヘッドコ
   アのうち少なくとも一つの磁気ヘッドコアの記録再生用
   ギャップを後端寄りに設けたことを特徴とする磁気ヘッ
   ドスライダ。
2. 【請求項２】　　磁気ヘッドコアを２個とし、記録再生
   用ギャップが後端寄りに設けられた磁気ヘッドコアを高
   速用として用い、他方の磁気ヘッドコアを低速用として
   用いたことを特徴とする請求項１の磁気ヘッドスライダ
   。
3. 【請求項３】　　スライダ溝を２個とし、一方のスライ
   ダ溝を中央に設け、他方のスライダ溝をその横に設け、
   この他方のスライダ溝の外側に高速用磁気ヘッドコアを
   設けその内側に低速用磁気ヘッドコアを設けたことを特
   徴とする請求項２の磁気ヘッドスライダ。
4. 【請求項４】　　高速用磁気ヘッドコアの記録再生ギャ
   ップを後端寄りに設け、低速用磁気ヘッドコアの記録再
   生ギャップをほぼ中央に設けたことを特徴とする請求項
   ２の磁気ヘッドスライダ。