JPH07161024A - 浮上型磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浮上型磁気ヘッドの磁気記録媒体上の位置に
よる浮上量変化を、簡単な構造で抑制する。 【構成】 ヘッド側面に、空気潤滑面と非平行な角度で
形成された段差を設け、あるいは磁気記録媒体対抗面に
ヘッド流入端から流出端にかけて連続的に深さを増す溝
を設けることにより、段差境界面あるいは溝底面と空気
潤滑面との間に実質的にくさびを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機の外部記憶
装置である磁気記録装置で情報の読み書きを行う磁気ヘ
ッドに関するものであり、特に磁気記録媒体から浮上し
て動作する浮上型磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】大量の情報を処理する電子計算機の高性
能化・小型化の流れの中で、その外部記憶装置である磁
気記録装置も記録密度の向上が求められている。このた
め磁気記録媒体に書き込まれる情報の一つ一つに対応す
る記録領域はより小さく、また隣の情報領域との間隔は
より短くなり、これを読み書きする磁気ヘッドも電磁変
換特性のより一層の向上、及び高分解能化が強く求めら
れている。

【０００３】浮上型磁気ヘッドは、高密度記録が可能で
且つ信頼性の高いヘッドであるが、その浮上量は磁気記
録媒体の周速によって変化する。このため回転する磁気
記録媒体の中心からの距離（半径）によって浮上量が変
化し、場所によってはスペーシングロスによる電磁変換
特性の低下が避けられない問題があった。磁気記録媒体
全域にわたって良好な電磁変換特性を保つためには、場
所による浮上量の変化を極力制御する必要がある。この
ため一定浮上ヘッド実現への試みとして、空気潤滑面に
微小段差を設けることで発生する負圧を利用して揚力の
増加とバランスさせる各種負圧スライダー（Ｊ．Ｗ．Ｗ
ｈｉｔｅ，Ｔｒａｎｓ，ＡＳＭＥ，１０５巻，４８４
頁，１９８３年）や、微小段差で横から空気流を流入さ
せ易くしたＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｐｒｅｓｓ
ｕｒｅ Ｃｏｎｔｏｕｒ）スライダー（Ｊ．Ｗ．Ｗｈｉ
ｔｅ，ＩＥＥＥ，２２巻，１０２８頁，１９８６年）な
どが提唱されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記負
圧スライダーやＴＰＣスライダーは、数μｍの微小段差
を精密に形成するために、リソグラフィやイオンミリン
グなどの高度な加工技術を必要とし、生産性が悪く製造
コストを引き上げる要因になっていた。本発明は、この
従来技術の欠点に鑑み、より簡便な方法で浮上量変化の
少ない浮上型磁気ヘッドを提唱しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気記録媒体
に対向する空気潤滑面に非平行で、且つ該空気潤滑面と
の間で実質的にヘッド流入端から流出端にかけて厚みを
増す形状のくさびを形成する平面を持つことを特徴とす
る浮上型磁気ヘッドであり、そのくさびの開き角が０．
５°以上１０°未満、より好ましくはそのくさびの開き
角が０．５゜以上５゜以下の範囲にある浮上型磁気ヘッ
ドである。より具体的には、磁気記録媒体対向面及びヘ
ッド流入端及び流出端に垂直なヘッド側面に、空気潤滑
面と非平行な角度で形成された段差を設け、該段差境界
面と空気潤滑面との間で実質的にくさびを形成する浮上
型磁気ヘッドであり、またもう一つの具体的な例として
は、磁気記録媒体対向面にヘッド流入端からヘッド流出
端に向かって連続的に深くなる溝を形成することによ
り、該溝底面と空気潤滑面との間で同様なくさびを形成
する浮上型磁気ヘッドである。さらには、これらを組合
せた浮上型磁気ヘッドである。

【０００６】

【作用】本発明の浮上型磁気ヘッドにおいては、空気潤
滑面との間でくさびを形成する平面は磁気記録媒体に所
定の角度を持って対向する場合と、所定の角度で磁気記
録媒体とは反対の方向を向く場合との二つの場合があり
得るが、いずれの場合もヘッド流入端からヘッド流出端
に向かって空気潤滑面から遠ざかるような角度で形成さ
れている。このため前者の場合は、ヘッド流入端側から
該平面に沿って流れる空気流はその体積を増大させなが
ら流出端に向かって流れることになり、負圧を生じるこ
とで浮上を下げる効果を持つ。他方後者の場合は、流入
端側から流れ込む空気流が該平面によって上方（磁気記
録媒体と反対方向）に曲げられる反作用としてヘッドを
下方向へ押し下げる力が働き、前者の場合と同様に浮上
を下げる効果を持つことになる。いずれの場合も浮上を
下げる効果は磁気記録媒体の周速に応じて強まるので、
同様に周速に応じて強まる空気潤滑面で発生する揚力を
補償することになり、浮上量の変化を抑制する作用を持
つ。

【０００７】

【実施例】

実施例１ 図３に従来型の浮上型磁気ヘッドの一例を示す。巾１．
６ｍｍ，長さ２．１ｍｍ，高さ０．５ｍｍの非磁性セラ
ミックでできたスライダー１の内部に、、Ｍｎ−Ｚｎフ
ェライトでできた磁気コア２が低融点ガラス３で埋め込
まれたコンポジット型ヘッドである。スライダーの媒体
対向面には、巾０．２７ｍｍ，長さ２．１ｍｍの空気潤
滑面４ａ，４ｂが形成され、その流入端５側には０．５
゜の迎え角で面取り７がなされている。この従来型スラ
イダーの浮上特性を図２のａに示す。横軸は磁気記録媒
体の中でのヘッド中心の位置を、回転する磁気記録媒体
中心からの距離（すなわち半径）を示し、縦軸はヘッド
の浮上量を、ヘッド最内周での浮上量で規格化した値を
示した。内周から外周に向けてヘッド位置が移動する
と、磁気記録媒体の周速の増加に伴って浮上量が増加す
るが、外周部に近づくにつれヘッドの向きと周速の方向
との間の角度のずれ（スキュー角）の影響を受け、浮上
量増加は鈍り、場合によっては再び減少する。本実施例
で測定した従来型ヘッドの浮上量変化率は最大３５％で
あった。

【０００８】次に従来型ヘッドを所定角度傾けた状態
で、磁気記録媒体対向面とは反対の方向からその両側面
にダイヤモンド砥石で一部切り込みを入れた。得られた
ヘッドの形状を図１に示す。切り込み部分は図１の１８
に示すように段差境界面を形成しているが、段差量０．
０５ｍｍとして、空気潤滑面とのなす角度１９を２゜，
５゜，１０゜と変えた３種類の試料を作製した。それぞ
れのヘッドの浮上特性を測定したところ、角度１０゜の
段差境界面を持つヘッドは浮上状態が不安定であり、信
頼のおける測定値が得られなかった。残る２゜，５゜の
ヘッドの浮上特性を図２のｂとｃにそれぞれ示す。角度
２゜のヘッドでは浮上量変化率は２６％であり、従来型
ヘッドよりもフラットな浮上特性を示した。さらに角度
５゜のヘッドの浮上量変化率は１２％にまで改善され、
電磁変換特性上問題のないレベルまで浮上を安定化させ
ることができた。

【０００９】実施例２ 次に従来型ヘッドを所定角度傾けた状態で、磁気記録媒
体対向面側からその両側面にダイヤモンド砥石で一部切
り込みを入れた。得られたヘッドの形状は、図４に示す
ように、ヘッド側面の磁気記録媒体対向面側が凹であ
り、切り込み部分は図４に示すように、ヘッド流入端２
５から流出端２６に向かって斜めに磁気記録媒体対向面
から離れた磁気記録媒体に対向した段差境界面２８を形
成していた。段差量を０．０５ｍｍとし、段差境界面が
空気潤滑面となす角度２９を１゜，３゜，５゜と変えた
３種類のヘッドを作製し、それぞれのヘッドの浮上特性
を測定した。磁気記録媒体におけるヘッドの位置を内周
側から外周側へ移動させた時の浮上量の変化率は、角度
１゜，３゜，５゜の各ヘッドにつきそれぞれ３０％，２
５％，２２％であり、浮上量の変化低減に効果があるこ
とがわかった。

【００１０】実施例３ 第３の実施例として、従来型ヘッドを所定角度傾けた状
態で、磁気記録媒体対向面とは反対の方向からその両側
面にダイヤモンド砥石で切り込みを入れ、しかる後にヘ
ッドを反転して磁気記録媒体対向面側から再び両側面に
切り込み加工を施し、図５に示すようにヘッド側面に空
気潤滑面に対して傾きを持つ突起３８を有するヘッドを
製作した。突起状段差を０．０５ｍｍとし、空気潤滑面
に対する傾き角度を１゜，３゜，５゜と変えた３種類の
試料につき、浮上特性を測定した。３種類の試料の浮上
量変化率は各々２８％，２０％，１６％であり、従来型
ヘッドに比べ浮上量変化が抑制されていることがわかっ
た。

【００１１】実施例４ 第４の実施例として、従来型ヘッドの製造工程におい
て、２本の空気潤滑面の間の溝をダイヤモンド砥石で加
工するに際し、ヘッドを所定角度傾け、ヘッド流入端４
５から流出端４６にかけて連続的に深くなるように溝を
構成し、しかる後に空気潤滑面４４ａ，４４ｂを平坦に
研磨した。得られたヘッドの形状を図６に示すが、磁気
記録媒体対向面の２本の空気潤滑面の間の溝の底面４８
と、空気潤滑面とは非平行であり、溝はヘッド流入端４
５から流出端４６にかけて連続的に深くなるように形成
されている。溝底面４８と空気潤滑面４４ａ，４４ｂと
のなす角度を０．５゜，１゜，２゜と変えた３種類のヘ
ッドを作製して浮上特性を測定したところ、浮上量変化
率はそれぞれ２２％，１６％，１５％であり、従来型ヘ
ッドに比べて浮上量変化が少ないことが確認された。な
お、本実施例と前記実施例１〜３とを組合せても同様の
効果を期待できる。

【００１２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば簡単
な構造で容易に浮上型磁気ヘッドの浮上量変化を抑制で
きる。また本発明によるヘッド構造は、リソグラフィや
イオンミリングなどの複雑な加工工程を採ることなく、
通常の機械加工で達成可能であり、生産性、経済性に優
れている。また本実施例では、非磁性セラミック製スラ
イダー内に、Ｍｎ−Ｚｎ製の磁気コアを低融点ガラスで
埋め込んだコンポジット型ヘッドについて詳述したが、
これに限らず一体型ヘッド，薄膜ヘッド，積層型ヘッド
などその他の浮上型ヘッドに適用しても同様の結果が得
られることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における浮上型磁気ヘッドの
斜視図である。

【図２】従来のヘッドと本発明の一実施例における浮上
型磁気ヘッドのそれぞれの浮上特性を示す図である。

【図３】従来の浮上型磁気ヘッドの斜視図である。

【図４】本発明の２番目の実施例における浮上型磁気ヘ
ッドの斜視図である。

【図５】本発明の３番目の実施例における浮上型磁気ヘ
ッドの斜視図である。

【図６】本発明の４番目の実施例における浮上型磁気ヘ
ッドの斜視図である。

【符号の説明】

１ スライダー ２ 磁気コア ３ 低融点ガラス ４ａ，４ｂ 空気潤滑面 ５ ヘッド流入端 ６ ヘッド流出端 ７ 面取り部 １８ 段差境界面 １９ 空気潤滑面となす角度 ３８ 突起状段差 ４８ 溝の底面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体に対向する空気潤滑面と、
   磁気記録媒体の回転に伴って生じる空気流を取り込むヘ
   ッド流入端、及び空気流を排出するヘッド流出端を持
   ち、磁気記録媒体から浮上して動作する浮上型磁気ヘッ
   ドにおいて、該空気潤滑面と非平行であり、且つ該空気
   潤滑面との間でヘッド流入端からヘッド流出端に向かっ
   て厚さを増すくさび形を形成する凸部をスライダ側面に
   有することを特徴とする浮上型磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１記載のくさびの開き角が０．５
   ゜以上１０゜未満の範囲であることを特徴とする請求項
   １記載の浮上型磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 磁気記録媒体対向面及びヘッド流入端側
   面及び流出端側面に垂直なヘッド側面に、その境界面が
   空気潤滑面と非平行な段差を設けることにより、該段差
   境界面と空気潤滑面との間で請求項１記載のくさびを形
   成することを特徴とする上記請求項１もしくは２記載の
   浮上型磁気ヘッド。
4. 【請求項４】 磁気記録媒体対向面に、ヘッド流入端か
   らヘッド流出端に向かって連続的に深くなる溝を形成す
   ることにより、該溝底面と空気潤滑面との間で請求項１
   記載のくさびを形成することを特徴とする浮上型磁気ヘ
   ッド。
5. 【請求項５】 磁気記録媒体対向面に、ヘッド流入端か
   らヘッド流出端に向かって連続的に深くなる溝を形成す
   ることにより、該溝底面と空気潤滑面との間で請求項１
   記載のくさびを形成することを特徴とする上記請求項１
   もしくは２記載の浮上型磁気ヘッド。