JPH0554578A - 接触式磁気記録方法およびその装置 - Google Patents

接触式磁気記録方法およびその装置

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JPH0554578A
JPH0554578A JP21854591A JP21854591A JPH0554578A JP H0554578 A JPH0554578 A JP H0554578A JP 21854591 A JP21854591 A JP 21854591A JP 21854591 A JP21854591 A JP 21854591A JP H0554578 A JPH0554578 A JP H0554578A
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magnetic
head slider
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、接触式磁気記録再生装置に関し、磁
気ヘッドと記録媒体との間隔が空気の平均自由行程(0.0
64μm)以下であつても摩耗損傷されずに、超高密度記録
を実現することができる信頼性の高い接触式磁気記録方
法およびそれを実施する装置を提供する。 【構成】磁気記録媒体の最表面に液体潤滑剤層を形成
し、この上に記録再生素子を装着した磁気ヘッドスライ
ダを接触摺動させ、液体潤滑剤の表面張力による引力
(F1)と液体潤滑剤の圧力による斥力(F2)とを釣り
合わせる構成とする。 【効果】磁気記録媒体の固体層と非接触に保持すること
ができるので、接触摺動による破壊がなく安定して高記
録密度を達成できる他、磁気ヘッドスライダに与える荷
重や、スライダの先端部の半径、液体潤滑剤の厚さや粘
度などを調整することによって、記録媒体の固体層と磁
気ヘツドスライダとの距離を自由に設定することがで
き、高記録密度を実現する信頼性の高い磁気記録装置が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドを装着した
磁気ヘツドスライダと磁気記録媒体とを接触摺動させな
がら磁気記録再生を行なう、いわゆるコンタクトレコー
ディング方式の磁気記録装置に係り、特に磁気ヘッド、
磁気ヘッドスライダおよび磁気記録媒体の摺動破壊(ヘ
ッドクラッシュ)を防止し、高速、高密度記録を達成す
るのに好適な接触式磁気記録方法およびそれを実施する
磁気記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気浮上方式の磁気記録再生技術
は、例えば、特開昭49−121514号公報に記載さ
れているごとく、磁気ヘッドスライダに、2本の長手方
向に伸びたレールを設け、磁気記録媒体の走行により生
じる空気流によつて、磁気ヘツドスライダのレール表面
に圧力を発生させて、いわゆる空気ベアリングを形成さ
せることにより、磁気記録媒体上に磁気ヘツドスライダ
を非接触で浮上させ記録再生を行う方式のものであっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したごとく、従来
の空気浮上方式の磁気記録装置において、記録密度を高
密度化するためには、磁気ヘッドと磁気記録媒体とをよ
り近くに接近させる必要がある。上記従来技術において
は、磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体との間には空気
の層が存在する。この空気層の厚さ(浮上量)が、空気
の平均自由行程(0.064μm)より小さくなった場合
に、空気の層に存在する空気分子の数が少なくなり空気
の圧力が発生しにくくなる。また、上述の空気浮上方式
では、0.064μmよりも小さな浮上量においては、
磁気ヘツドとの接触により摺動破壊の危険性が伴なう。
したがって、上記従来技術においては、磁気ヘッドスラ
イダと磁気記録媒体との間隔を0.064μm以下に小
さくすること、およびヘツドクラツシユの問題をなく
し、磁気記録再生装置の信頼性を得ることはすこぶる困
難であり、しかも高記録密度化には適さないという問題
があった。
【0004】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解消するものであつて、磁気ヘッドスライダと磁
気記録媒体との間隔を0.064μm以下に近接させ、
しかも磁気記録媒体を高速で走行させても、磁気ヘッド
スライダや磁気ヘッドおよび磁気記録媒体を摩耗損傷さ
せることなく、安定して記録再生が行える、信頼性の高
い超高密度磁気記録方法およびそれを実施する磁気記録
装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、磁
気記録媒体の最表面に液体潤滑剤からなる潤滑層を設
け、磁気ヘッドスライダを上記液体潤滑剤層上に高速で
接触摺動させ、液体潤滑剤の表面張力による引力と、液
体潤滑剤の圧力による斥力とを釣り合わせることによ
り、液体潤滑剤層下の媒体固体面と磁気ヘッドスライダ
とを非接触にし、かつ空気の平均自由行程である0.0
64μm以下の至近距離に保つことにより達成される。
本発明の磁気記録再生装置は、磁気記録再生素子からな
る磁気ヘツドと、該磁気ヘツドを装着した磁気ヘツドス
ライダと、該磁気ヘツドスライダを支持する磁気ヘツド
スライダ支持機構と、最表面に液体潤滑剤層設けた磁気
記録媒体とを少なくとも備えた磁気記録再生装置であつ
て、上記磁気ヘツドスライダと上記磁気記録媒体の最表
面に設けた液体潤滑剤層とが接触することにより生じる
液体潤滑剤の表面張力と液体潤滑剤の圧力を利用して、
上記磁気ヘツドスライダを、上記液体潤滑剤層上に接触
摺動させながら記録再生動作を行う手段を有するもので
ある。
【0006】
【作用】以下に、本発明の作用について、図1と図2を
用いて説明する。図1は、磁気記録媒体の液体潤滑剤層
との接触面を滑らかな曲面とした磁気ヘッドスライダ
と、磁気記録媒体の最表面に設けた液体潤滑剤層とが接
触している部分の拡大図である。記録再生素子(磁気ヘ
ッド)1を装着した磁気ヘッドスライダ2は、磁気記録
媒体最表面の液体潤滑剤層3と接触し、接触部分の側面
には液体潤滑剤のメニスカス4が形成されている。磁気
ヘッドスライダ2と液体潤滑剤層3の接触部を、上方か
ら見た場合の接触投影面積をA、磁気ヘッド1と磁気記
録媒体の固体層である保護層5との距離をhとし、磁気
ヘッドスライダ2に作用する引力をF 1、斥力をF2とす
る。hを変化させたときのF1とF2の変化を、図2に示
す。ここで、hが大きいところから徐々に小さくしてい
く場合を考えると、hが、液体潤滑剤層3の厚さにほぼ
等しいところで接触が始まり(a点)、形成されるメニス
カス4により表面張力が作用し、磁気ヘッドスライダ2
には引力としてF1(点線)が働き始める。さらに、hを
小さくすると接触投影面積Aは大きくなるため、それに
比例する引力F1はますます大きくなる。一方、それと
同時に液体潤滑剤層3は、接触部分で磁気ヘッドスライ
ダ2により圧縮されることにより液体潤滑剤の圧力が作
用し、磁気ヘッドスライダには斥力としてF2(一点鎖
線)が働く。この斥力F2も、距離hが小さくなるに従っ
て徐々に大きくなる。この結果、磁気ヘッドスライダに
は、引力F1と斥力F2の合力F(実線)が働き、Fはb
点で最大引力となり、c点でF1とF2が釣り合いゼロと
なる。また、hがc点より小さくなれば斥力が働き、c
点より大きくなれば引力が働き、結局c点に戻る。従っ
て、磁気ヘッドスライダ2はc点でのみ安定状態とな
り、磁気記録媒体の固体層である保護層5とは非接触
で、c点における距離Hを保ちながら磁気記録媒体上を
走行することが可能となる。このような力は、hが0.
064μm以下の小さな距離においても作用するため、
磁気ヘッドスライダ2と磁気記録媒体との間を、従来の
空気浮上方式よりも近付けて一定間隔で保持することが
できるようになる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図3は、記録再生素子(磁気ヘッド)1を装着
し、先端部の半径が約1mmの球面を持つ磁気ヘッドス
ライダ2と、磁気記録媒体の最表面に設けた液体潤滑剤
層3が接触している部分の拡大図である。磁気ヘッドス
ライダ2は、磁気ヘツドスライダ支持機構7に押し付け
力または引き上げ力Lで支持されている。磁気記録媒体
は、磁性層6、保護膜5、および厚さが0.1μmの液
体潤滑剤層3から構成されている。磁気ヘッドスライダ
2と液体潤滑剤層3の接触部周辺には、メニスカス4が
形成される。磁気ヘッド1と磁気記録媒体の保護膜(固
体層)5との距離をh、接触部分が磁気ヘッドスライダ
2に及ぼす力をFとすると、本実施例におけるhとFの
関係は、図4に示すようになる。hが0.1μmのとこ
ろ(a点)で、磁気ヘッドスライダ2に引力が作用し始
め、b点で最大引力となり、c点でFはゼロとなる。磁
気ヘツドスライダ支持機構7の力Lがゼロの場合には、
c点つまりh=0.01μmで釣り合い状態となり、この距
離を安定に保って磁気記録媒体上を走行し、磁気ヘッド
1により記録再生動作を行うことができる。次に、磁気
ヘツドスライダ支持機構7により磁気ヘッドスライダ2
に、上向きの引き上げ力L=2Nを作用させた場合は、
それと釣り合う力が作用する点(d点)、つまりh=
0.025μmの距離で安定して走行させることがで
き、押し付け力を作用させればc点よりも小さな距離で
安定に走行させることが可能となる。また、図4に示し
たFとhの関係は、磁気ヘッドスライダ2が液体潤滑剤
層3に接する部分の形状、特に先端部の半径Rにより大
きく変化する。例えば、接触面積が大きくなるように先
端部の半径Rを大きくすれば、図4に示すよりも大きな
力が働く。また、液体潤滑剤層3の厚さHLや粘度など
によっても、磁気ヘッドスライダ2に働く力Fの特性を
変化させることができる。つまり、磁気ヘツドスライダ
支持機構7が磁気ヘッドスライダ2に与える力Lや、磁
気ヘッドスライダ2の先端部の半径R、液体潤滑剤層3
の厚さHLや粘度などによって、保護膜5と磁気ヘッド
スライダ2の距離hを自由に設定することができる。本
発明の接触式磁気記録装置に用いられる磁気ヘッドスラ
イダの具体的構成および製造法の一例を、図5(a),
(b)に示す。まず、図3に示した磁気ヘッドスライダ
2を、2つに分割した形状の磁気ヘッドスライダ8を2
個製造する。接触摺動に伴う発熱酸化などの悪影響を防
止するために、磁気ヘッドスライダ2の材料としては、
酸化物セラミツクスであるAl23系あるいはZrO2
系やSiO2系などのセラミツクス材料が望ましい。こ
の磁気ヘッドスライダ8の片側断面に、薄膜製造技術に
より記録再生素子である磁気ヘッド1を構成する。その
際に、記録再生素子1の電極端子9を、図5(a)に示
すに位置にまで引き出しておき、次の工程で配線10を
施す。次に、残りの磁気ヘツドスライダ8の片側部材
と、接着剤などを用いて接着し、摺動部分11を機械研
磨などの方法により滑らかな球面もしくは曲面に仕上げ
る〔図5(b)〕。次に、本発明に関する磁気記録媒体
の具体的構成および製造法の一例を、図6を用いて説明
する。基板としては、平滑性の良好なガラス基板12を
用い、その表面に磁性層の磁気特性や機械的強度を向上
させるために、下地膜としてCr膜13、磁性層として
Co系合金膜14、保護膜としてC膜15を、順次スパ
ッタリング法あるいは蒸着法などの薄膜製造技術により
成膜する。その後、最表面にC膜15との付着性の良
い、極性末端基を有するPFPE(パーフロロポリエー
テル)系潤滑剤16をデイツプ(dip)法あるいはス
プレ法により形成する。このように構成した磁気記録媒
体を用いることにより本発明の接触式磁気記録方法を実
施することが可能となる。上記本実施例において作製し
た磁気ヘツドおよび磁気記録媒体を用い、接触式磁気記
録再生試験を実施したところ、従来の空気浮上式の磁気
記録再生においては200Mbit(メガビツト)/平
方インチ程度の記録密度であつたが、本実施例において
は3〜5Gbit(ギガビツト)/平方インチという超
高記録密度が得られた。
【0008】
【発明の効果】本発明によれば、記録再生素子を装着し
た磁気ヘッドスライダと、磁気記録媒体との距離が0.
064μm以下であっても、安定して磁気記録媒体の固
体層と非接触に保つことができるので、これらの接触摺
動による破壊を起こすことが無く、高速で高記録密度の
磁気記録を実現することができる。また、磁気ヘツドス
ライダ支持機構の磁気ヘッドスライダに与える力や、磁
気ヘッドスライダの先端部の半径、および液体潤滑剤の
厚さや粘度などを適切に選定することによって、磁気記
録媒体の固体層と磁気ヘッドスライダとの距離を自由に
設定することができ安定した信頼性の高い磁気記録再生
装置がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接触式磁気記録方法の作用を示す説明
図。
【図2】本発明の接触式磁気記録方法の動作原理および
作用を示す特性図。
【図3】本発明の実施例において例示した接触式磁気記
録装置の構成の一例を示す模式図。
【図4】本発明の実施例で例示した接触式磁気記録装置
の効果を示す説明図。
【図5】本発明の実施例で例示した接触式磁気記録装置
に用いられる磁気ヘッドスライダの具体的構成および製
造法の一例を示す。
【図6】本発明の実施例で例示した接触式磁気記録装置
に用いられる磁気記録媒体の具体的構成の一例を示す。
【符号の説明】
1.記録再生素子(磁気ヘッド) 2.磁気ヘッドスライダ 3.液体潤滑剤層 4.メニスカス 5.保護膜(固体層) 6.磁性層 7.磁気ヘッドスライダ支持機構 8.磁気ヘッドスライダ 9.電極端子 10.配線 11.摺動部分 12.ガラス基板 13.Cr膜 14.Co系合金膜 15.C膜 16.PFPE(パーフロロポリエーテル)系潤滑剤

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気記録媒体の最表面に液体潤滑剤層を形
    成し、該液体潤滑剤層上に、記録再生素子からなる磁気
    ヘツドを装着した磁気ヘツドスライダを接触摺動させ、
    液体潤滑剤の表面張力による引力と、液体潤滑剤の圧力
    による斥力とを釣り合わせることにより、液体潤滑剤層
    下の媒体固体面と磁気ヘツドスライダとを非接触にし、
    かつ媒体固体面と磁気ヘツドとを至近距離に保持して磁
    気記録再生動作を行うことを特徴とする接触式磁気記録
    方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、媒体固体面と磁気ヘツ
    ドとの至近距離が、空気の平均自由行程である0.06
    4μm以下であることを特徴とする接触式磁気記録方
    法。
  3. 【請求項3】磁気記録再生素子からなる磁気ヘッドと、
    該磁気ヘッドを装着した磁気ヘッドスライダと、該磁気
    ヘッドスライダを支持する磁気ヘツドスライダ支持機構
    と、最表面に液体潤滑剤層を設けた磁気記録媒体とを少
    なくとも備えた磁気記録再生装置であつて、上記磁気ヘ
    ッドスライダと上記磁気記録媒体の最表面に設けた液体
    潤滑剤層とが接触することにより生じる液体潤滑剤の表
    面張力と液体潤滑剤の圧力を利用して、上記磁気ヘッド
    スライダを、上記液体潤滑剤層上に接触摺動させながら
    記録再生動作を行う手段を有することを特徴とする接触
    式磁気記録装置。
  4. 【請求項4】請求項3において、磁気ヘツドを装着した
    磁気ヘツドスライダの液体潤滑剤層との接触面を、設定
    の曲率半径を持つ滑らかな曲面もしくは球面としたこと
    を特徴とする接触式磁気記録装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100790989B1 (ko) * 2005-05-18 2008-01-03 삼성전자주식회사 액체 베어링을 채용한 하드 디스크 드라이브 및 그 작동방법
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