JPH0594683A

JPH0594683A - 磁気記録再生装置の磁気ヘツド装置

Info

Publication number: JPH0594683A
Application number: JP27830191A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Saito; 俊也斉藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】良好なＣＳＳ（コンタクトスタートストッ
プ）特性を得ることのできる磁気記録再生装置の磁気ヘ
ッド装置を提供する。【構成】スライダ１１は勾配面１２と摺動面１３とよ
りなる。摺動面１３に、空気の流入側から流出側にかけ
てストライプ形状１７を形成する。そして、磁気ディス
クとスライダ１１との見かけの接触面積を３〜５０％と
する条件と、ストライプ形状１７の凹部の溝深さを５０
オングストローム以上とする条件の少なくとも一方を満
足させることにより、静摩擦係数及び動摩擦係数が小さ
くなり、良好なＣＳＳ特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録再生装置の磁
気ヘッド装置に係り、特に、高記録密度ハードディスク
装置に用いて好適な浮動型の磁気ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置は、スライダに搭載
された磁気ヘッドを磁気ディスク表面に微小隙間を介し
て浮動させ、情報の書き込み及び読み出しを行ってい
る。ハードディスク装置を動作させると、磁気ディスク
は３０００〜４０００ＲＰＭで回転し、スライダと磁気
ディスクとの間には空気膜が発生する。この空気膜によ
り浮力が発生し、スライダに搭載された磁気ヘッドは磁
気ディスクより浮き上がる。磁気ディスクを停止状態か
ら回転させた時は、磁気ヘッドは磁気ディスクとこすれ
あいながら徐々に浮き上がる。逆に、磁気ディスクを回
転状態から停止させた時は、磁気ヘッドは浮上状態より
徐々に磁気ディスクと接触し、こすれあいながら磁気デ
ィスク上に停止する。このように、磁気ヘッドが接触
（コンタクト）している状態で、磁気ディスクが回転
（スタート），停止（ストップ）することをコンタクト
スタートストップ（以下、ＣＳＳと記す）と言う。磁気
ディスクの（停止，回転，停止）を１サイクルとし、３
〜５万サイクル終了後でも問題なく記録・再生できるこ
とが要求される。

【０００３】図６は磁気記録再生装置の磁気ヘッド装置
における従来のスライダを示す図であって、（Ａ）はス
ライダ１の底面の平面図、（Ｂ）はその側面図である。
図６（Ａ）に示すように、スライダ１は空気流入用の勾
配面２と摺動面３をそれぞれ２つ有している。そして、
上記した良好なＣＳＳ特性を得るために、図６（Ｂ）に
示すように、スライダ１の底面である摺動面３は、空気
の流入側から流出側にかけてＲ（丸み）をつける、いわ
ゆるクラウン形状としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近に
なって、ブック型コンピュータに搭載されるハードディ
スク装置においては、低消費電力化の必要から、頻繁に
磁気ディスクの回転，停止が行われるようになってき
た。これに伴いＣＳＳの回数が増加し、また、磁気ディ
スクも高記録密度になってきていることから、従来より
増して良好なＣＳＳ特性が要求されている。それゆえ、
本発明は良好なＣＳＳ特性を得ることができる磁気記録
再生装置の磁気ヘッド装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、スライダに搭載された磁
気ヘッドを磁気ディスク表面に微小隙間を介して浮動さ
せ、情報の書き込み及び読み出しを行う磁気記録再生装
置の磁気ヘッド装置において、前記スライダの前記磁気
ディスクに接触摺動する摺動面に、空気の流入側から流
出側にかけてストライプ状の凹凸を形成し、前記磁気デ
ィスクと前記スライダとの見かけの接触面積を３〜５０
％とする第１の条件と、前記ストライプ状の凹凸の溝深
さを５０オングストローム以上とする第２の条件の少な
くとも一方を満たすことを特徴とする磁気記録再生装置
の磁気ヘッド装置を提供するものである。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の磁気記録再生装置の磁気ヘッ
ド装置について、添付図面を参照して説明する。図１は
本発明の磁気ヘッド装置の一実施例を示す側面図、図２
は本発明の磁気ヘッド装置となるスライダの底面の平面
図、図３は本発明の磁気ヘッド装置となるスライダの部
分拡大断面図、図４及び図５は本発明の磁気ヘッド装置
を説明するための特性図である。

【０００７】まず、ＣＳＳ特性を悪化させる原因につい
て考えると、次の（ア）〜（ウ）が挙げられる。（ア）スライダと磁気ディスクとの接触により発生した
ゴミが磁気ディスクに含まれる潤滑剤と共に摺動面に付
着し、摩擦熱により磁気ヘッドに焼き付けを起こすこと
により、ヘッドクラッシュを発生させる。（イ）上記のゴミが磁気ディスクと磁気ヘッド間に挟ま
って摩擦係数が高くなる。なお、摩擦係数が高くなる原
因は、そのゴミが転がるためと考えられる。（ウ）磁気ヘッドの先端部の気圧が急激に変化するた
め、異常水（空気中に含まれている水分）が発生し、磁
気ヘッドの先端部に付着することにより、ヘッドクラッ
シュや磁気ディスクと磁気ヘッドとの吸着を発生させ
る。

【０００８】さらに、良好なＣＳＳ特性を得る条件とし
て、次の（ア）〜（ウ）が考えられる。（ア）スライダの表面粗さ（表面の凹凸）が大きいこ
と。（イ）スライダと磁気ディスクとの接触面積が小さいこ
と。（ウ）ゴミ等による摩擦が小さいこと。

【０００９】これら諸条件を考慮し、種々の実験を行
い、スライダ表面（底面）を、空気流入側から出力側に
かけて複数の溝を有するストライプ形状とすることによ
り、良好なＣＳＳ特性を得ることが分かった。以下、本
発明の磁気ヘッド装置の構成及び特性について詳細に説
明する。図１に示すように、本発明によるスライダ１１
はサスペンション１４に取り付けられている。また、ス
ライダ１１に搭載された磁気ヘッド１８には巻線１５が
巻かれている。スライダ１１の底面は、空気流入用の勾
配面１２と、磁気ディスク１６に接触摺動／浮上を繰り
返す摺動面１３とよりなる。

【００１０】そして、図２（Ａ）に示すように、スライ
ダ１１は勾配面１２と摺動面１３をそれぞれ２つ有して
おり、摺動面１３には、磁気ディスク１６の走行方向に
向かって、即ち、空気の流入側から出力側にかけて、あ
る一定の幅のストライプ状の凹凸１７（以下、ストライ
プ形状１７と記す）が形成されている。図２（Ｂ）は図
２（Ａ）に示す摺動面１３を拡大した図であり、１７ａ
は凸部、１７ｂは凹部である。この凸部１７ａの頂上面
が磁気ディスク１６と接触する。さらに、図３は図２
（Ｂ）のＡ１−Ａ２拡大断面図である。なお、ストライ
プ形状１７の凹部１７ｂの溝深さはＬである。

【００１１】図４は本発明の磁気ヘッド装置による、ス
ライダ１１の見かけの接触面積及び溝深さＬによる静摩
擦係数（μｓ）と動摩擦係数（μｋ）の変化を表してい
る。なお、スライダ１１の見かけの接触面積は、見かけの接触面積（％）＝ストライプ形状１７の凸部の
頂上面の面積（全接触面積）／摺動面１３の面積である。ストライプ形状１７が形成されておらず、摺動
面１３全体が磁気ディスク１６と接触する場合は、見か
けの接触面積は１００％となる。また、静摩擦係数とは
磁気ディスク１６に接触したスライダ１１が動こうとす
る直前の摩擦係数をいい、動摩擦係数とはスライダ１１
が磁気ディスク１６に接触摺動している時の摩擦係数を
いう。これら摩擦係数は磁気ディスク１６を回転させる
モータのトルク特性から算出したものである。

【００１２】まず、図４（Ａ）に示す見かけの接触面積
と静摩擦係数との関係より、見かけの接触面積が５０％
を越えると静摩擦係数が急激に増加することが分かる。
図４（Ｂ）に示す溝深さＬと静摩擦係数との関係より、
溝深さＬが５０オングストロームを越えると静摩擦係数
は小さな値で安定することが分かる。図４（Ｃ）は溝深
さＬを５０オングストローム以上とした時のＣＳＳ回数
と動摩擦係数との関係を、見かけの接触面積３，５０，
７０％について測定したものである。見かけの接触面積
が３％〜５０％まではＣＳＳ回数３万回の後でも動摩擦
係数が小さいのに対し、５０％を越えるとＣＳＳ回数５
千回付近から急激に動摩擦係数が増加することが分か
る。また、図４（Ｄ）は見かけの接触面積を３％とした
時のＣＳＳ回数と動摩擦係数との関係を、溝深さＬが５
０オングストローム以上と未満について測定したもので
ある。溝深さＬが５０オングストローム以上では動摩擦
係数は小さいのに対し、５０オングストローム未満では
動摩擦係数はかなり大きくなることが分かる。

【００１３】さらに、図５（Ａ）は溝深さＬを５０オン
グストローム未満とした時のＣＳＳ回数と動摩擦係数と
の関係を、図５（Ｂ）は見かけの接触面積を３％とした
時のＣＳＳ回数と動摩擦係数との関係を示している。図
５（Ａ）より分かるように、溝深さＬが５０オングスト
ローム未満であっても、見かけの接触面積を３〜５０％
とすれば、溝（凹凸１７）を形成しない従来と比較して
かなり良好なＣＳＳ特性が得られる。また、図５（Ｂ）
より分かるように、見かけの接触面積が７０％であって
も、溝深さＬを５０オングストロームとすれば、かなり
良好なＣＳＳ特性が得られる。なお、図４（Ｃ），
（Ｄ）及び図５において、破線は当社で暫定的に規定し
ている動摩擦係数の上限である。

【００１４】これらの実験結果より、スライダ１１を次
のようにすれば良好なＣＳＳ特性を得られるということ
が分かった。（ア）スライダ１１の摺動面１３の空気の流入側から出
力側にかけてストライプ状の凹凸（ストライプ形状１
７）を形成する。（イ）スライダ１１の見かけの接触面積を３〜５０％に
する。（ウ）摺動面１３の凹部の溝深さＬを５０オングストロ
ーム以上にする。この（ア）の条件に（イ）または（ウ）のいずれか一方
の条件を加えれば、従来と比較してかなり良好なＣＳＳ
特性が得られ、（ア）の条件に（イ）と（ウ）の両方の
条件を加えれば、さらに良好なＣＳＳ特性が得られる。

【００１５】また、見かけの接触面積及び溝深さＬと静
摩擦係数との間には以下の関係式が成り立つことも確認
した。見かけの接触面積ｘと静摩擦係数（μｓ）との関係式： μｓ＝ａｘ⁴＋ｂｘ³＋ｃｘ²＋ｄｘ＋ｅここで、ａ＝−４．６３×１０^-8、ｂ＝８．８７×１０
^-6、ｃ＝−４．３１×１０^-4、ｄ＝８．０９×１０^-3、
ｅ＝１．５８である。溝深さＬと静摩擦係数μｓとの関係式： μｓ＝ａＬ⁴＋ｂＬ³＋ｃＬ²＋ｄＬ＋ｅここで、ａ＝３．３３×１０^-8、ｂ＝−９．２９×１０
^-6、ｃ＝９．７１×１０^-4、ｄ＝−４．５４×１０^-2、
ｅ＝９．９７である。なお、これら関係式は測定値から
最小２乗法を用いて算出したものである。

【００１６】なお、前述の見かけの接触面積の下限３％
は、スライダ１１にストライプ形状１７を形成し、見か
けの接触面積を測定し、上述の実験をすることができた
最小の値である。また、ストライプ形状１７の凹部１７
ｂは、磁気ディスク１６と凸部１７ａとの間に挟まった
ゴミ等を排出し、転がり摩擦を軽減する役目をなしてい
ると考えられる。本実施例においては、ハードディスク
装置の磁気ヘッド装置について説明したが、本発明はフ
ロッピーディスク装置の磁気ヘッド装置やビデオテープ
レコーダ用の磁気ヘッド装置にも応用できる。

【００１７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、スライダに
搭載された磁気ヘッドを磁気ディスク表面に微小隙間を
介して浮動させ、情報の書き込み及び読み出しを行う磁
気記録再生装置の磁気ヘッド装置において、スライダの
磁気ディスクに接触摺動する摺動面に、空気の流入側か
ら流出側にかけてストライプ状の凹凸を形成し、磁気デ
ィスクとスライダとの見かけの接触面積を３〜５０％と
する第１の条件、または、ストライプ状の凹凸の溝深さ
を５０オングストローム以上とする第２の条件のいずれ
か一方の条件を加えれば、従来と比較してかなり良好な
ＣＳＳ特性が得られ、これら第１及び第２の条件両方を
満たすように構成すればさらに良好なＣＳＳ特性を得る
ことができるという実用上極めて優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側面図である。

【図２】本発明のスライダの底面の平面図である。

【図３】本発明のスライダの部分拡大断面図である。

【図４】本発明を説明するための特性図である。

【図５】本発明を説明するための特性図である。

【図６】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１１スライダ１２勾配面１３摺動面１６磁気ディスク１７ストライプ形状（ストライプ状の凹凸）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スライダに搭載された磁気ヘッドを磁気デ
ィスク表面に微小隙間を介して浮動させ、情報の書き込
み及び読み出しを行う磁気記録再生装置の磁気ヘッド装
置において、前記スライダの前記磁気ディスクに接触摺動する摺動面
に、空気の流入側から流出側にかけてストライプ状の凹
凸を形成し、前記磁気ディスクと前記スライダとの見かけの接触面積
を３〜５０％とする第１の条件と、前記ストライプ状の凹凸の溝深さを５０オングストロー
ム以上とする第２の条件の少なくとも一方を満たすこと
を特徴とする磁気記録再生装置の磁気ヘッド装置。