JPH08147628A

JPH08147628A - 磁気記録再生ヘッド

Info

Publication number: JPH08147628A
Application number: JP31123294A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kawai; 登川合
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】押圧力が小さい場合でも磁極とディスクとの
良好な安定した接触摺動を可能とする磁気記録再生ヘッ
ドを提供する。【構成】ディスクに接触するヘッド摺動面６の一端部
に磁気記録再生を担う磁気回路素子３の先端の磁極３Ａ
を配置するように構成する。これにより、記録再生時に
ヘッド摺動面とディスク表面との接触摺動を安定的に行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスクに磁気ヘッド
を接触させ、また非常に接近させて疑似的に接触させて
使用する磁気記録再生ヘッドに関する。以下、接触形の
磁気記録再生ヘッドへの言及は疑似接触形の磁気記録再
生ヘッドを含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータ等に使用される磁
気ディスク装置においては、その取り扱うデータ量が増
加する傾向にあることから、装置自体の小型化及び大容
量化が進められ、高密度記録化が要求されている。

【０００３】現状では、より高密度記録再生を行なう手
段の一例として、磁気ヘッドがディスク面より完全に浮
上する浮上型の記録再生磁気ヘッドがあるが、このヘッ
ドにおいてはこの浮上量をより小さくして磁気ギャップ
を少なくすることが行なわれている。しかし、この浮上
型の磁気ヘッドを使用する限り、漏れ磁束の原因となる
磁気ギャップは必ず発生し、浮上型磁気ヘッドの改良に
伴う高密度記録化には限界があった。

【０００４】そこで、更に高密度記録再生を行なうため
に、上記した磁気ギャップをなくすために磁気ヘッドを
ディスクに接触（疑似接触も含む）させる方式の接触型
の磁気記録再生ヘッドが種々提案されている。

【０００５】例えば、この種の接触型の磁気記録再生ヘ
ッドとしては、記録再生ヘッドの形状について工夫をし
た特開平５−１８２１２８号公報や特開平６−６０３２
９号公報に示す技術や、記録再生ヘッドの配置やディス
クに対する良好な押圧について工夫をした特開平４−２
５２４８０号公報に示す技術や、記録再生ヘッドの押圧
機構として圧電素子を用いるようにした特開平４−２６
５５８４号公報に示す技術が提案されている。

【０００６】接触型の磁気記録再生ヘッドを用いての記
録再生時において重要な点の１つは、ヘッドをディスク
面に押し付ける力（押圧力）を小さくした状態でヘッド
とディスクとの接触状態を安定に保つことである。押圧
力を小さくする理由は、ヘッドとティスクの摩耗量を小
さくするためであり、この押圧力が大き過ぎると摩耗量
が大きくなり過ぎて製品寿命が短くなってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した各
種の提案技術は、ヘッドとディスクとの接触状態を安定
的に保つように工夫したものであるが、押圧力が小さい
時にはいずれの提案技術も以下のように不十分なもので
あった。

【０００８】特開平５−１８２１２８号公報や特開平６
−６０３２９号公報に開示される技術は、ディスク面に
接触する磁気ヘッドの摺動部分は平面形状になされてい
るが、実際の加工ではその摺動面にサブミクロン単位で
ある程度のうねりや粗さが発生するのは避けることがで
きず、このためこのうねりや粗さに起因して磁気ヘッド
の磁極がディスク面に良好に接触摺動しないことがあっ
た。この現象は押圧力が小さい時に顕著となり、磁極の
接触不良が特に発生し易かった。

【０００９】後者の特開平６−６０３２９号公報におい
ては、ヘッドの摺動部を平面ではなく、円筒の側面形状
或いは球面形状に加工して、磁気ヘッドの磁極の接触状
態を良好にしようとする試みもなされてはいるが、この
場合にも押圧力が小さい場合にはあまり効果がなかっ
た。

【００１０】特開平４−２５２４８０号公報に開示され
た技術は、磁気ヘッドを支持する支持部材に気泡性ウレ
タンフォーム等を含ませて柔軟な弾性部材とし、磁気ヘ
ッドの磁極がディスク表面に均等な押圧力で接触摺動す
るようにしているが、押圧力がある程度大きい場合には
この方法は有効であったが、押圧力が比較的小さな場合
には全く効果がなかった。

【００１１】特開平４−２６５５８４号公報に開示され
た技術は、磁気ヘッドの摺動部の近傍に位置修正用と姿
勢制御用の圧電素子を配置し、この圧電素子を駆動して
磁気ヘッドの磁極がディスクに正常に接触摺動するよう
にヘッドの姿勢を制御している点を開示しているが、こ
の方法は圧電素子を用いることから磁気ヘッドの磁極や
その近傍の構造が極めて複雑になり、また、大幅なコス
ト高を招来してしまう。

【００１２】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的は押圧力が小さい場合でも磁極とディスクとの良好な
安定した接触摺動を可能とした磁気記録再生ヘッドを提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、ディスクに接触するヘッド摺動面の一
端部に磁気記録再生を担う磁気回路素子の先端の磁極を
配置するように構成したものである。

【００１４】また、磁極を配置するヘッド摺動面の一端
部は、ヘッド摺動面の摺動後縁とするのが好ましい。更
に、ヘッド摺動面がディスク面に対して接触する時に、
所定の仰角で接触するように設定する。

【００１５】また、磁気回路素子は、磁極部分を除いて
保護膜で覆うようにしてもよい。更には、ヘッド摺動面
の前縁部に所定の角度付け、例えば鋭角に角度付けする
ようにしてもよい。また、更にはヘッド摺動面の面積は
０．０００１ｍｍ² 以下に設定するのが好ましい。

【００１６】

【作用】本発明の記録再生ヘッドを用いた場合、ヘッド
摺動面の一端部に、磁気回路素子の磁極を配置するよう
にしたので、ヘッドの磁極とディスクとの良好な接触摺
動を可能にできる。特に、ヘッドをディスク表面に押し
付ける押圧力を小さくした状態でも安定的に接触摺動さ
せることができる。

【００１７】また、ヘッドの磁極をヘッド摺動面の摺動
後縁に設けたり、ヘッド摺動面をディスク面に対して所
定の仰角で接触させることにより、更に良好な接触摺動
を実現することができる。

【００１８】また、磁極部分を除いて、磁気回路素子の
大部分を保護膜で覆うことにより、ヘッドに加わる外力
により磁気回路素子が破壊することを防止したり、また
この素子が腐食されることも防止することができる。更
に、ヘッド摺動面の前縁部に所定の角度付けを行なうこ
とにより、ゴミ等がヘッドとディスク面との間に入り込
むことを防止でき、安定した接触摺動を行なうことがで
きる。また、ヘッド摺動面の面積を０．０００１ｍｍ²
以下に設定することにより、一層安定した接触摺動を行
なうことができる。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明に係る磁気記録再生ヘッドの
一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【００２０】（実施例１）図１は本発明に係る接触型の
磁気記録再生ヘッドを示す斜視図、図２は図１に示す記
録再生ヘッドをカンチレバーに取り付けた時の状態を示
す図、図３は図２に示す記録再生ヘッドの接触時の磁極
の近傍を示す断面拡大図である。図示するこの接触型の
磁気記録再生ヘッド１は、段部状に成型されたヘッドチ
ップ２を有しており、この段部のところにディスクに対
して磁気記録再生を担う磁気回路素子３が形成され、こ
の回路素子３の一部には、再生時に回路素子３からの再
生信号を取り出したり、或いは記録時に記録信号を回路
素子３に供給する配線（図示せず）を接続する引出し結
合部４が設けられる。

【００２１】ヘッドチップ２の段部の上面中央部には、
図中上方へ突出された摺動部５が形成されており、この
摺動部５の図中において上面が平坦になされて四角形状
のヘッド摺動面６を構成している。上記磁気回路素子３
及び引出し結合部４以外のヘッドチップ２の材質は、例
えばＡｌ₂ Ｏ₃ ・ＴｉＣ等により構成され、磁気回路素
子３及び引出し結合部４は、通常の薄膜ヘッドの作製工
程、例えばスパッタ成膜技術やＣＶＤ成膜技術を用いて
形成することができる。

【００２２】そして、本発明においては、磁気回路素子
３の先端の磁極３Ａを、ヘッド摺動面６の一端部、具体
的には、このヘッド摺動面６を図２に示すようにディス
ク７の表面に接触摺動させた時にディスク回転方向の後
流側に位置する、ヘッド摺動面６の摺動後縁８の中心部
に位置されている。すなわち、磁気回路素子３の先端磁
極３Ａを、ヘッド摺動面６の後流側端辺の中央部に位置
させることにより、後述のようにヘッドの磁極３Ａとデ
ィスク表面の安定した接触摺動を可能としている。

【００２３】本実施例においては、上記ヘッドチップ２
は、例えば１．０ｍｍ×０．７５ｍｍ×０．８ｍｍ程度
の大きさに設定され、また、ヘッド摺動面６の寸法は、
例えば０．３ｍｍ×０．２５ｍｍ程度に設定されてい
る。このように形成された記録再生ヘッド１は、図２に
示すように、このヘッド１をディスク７の面振れに追従
させるために用いるカンチレバー９の先端に取り付けら
れることになる。

【００２４】次に、以上のように構成された本実施例の
作用について説明する。まず、ディスク７に情報を記録
或いはこれより情報を再生する場合には、カンチレバー
９の先端に取り付けた磁気記録再生ヘッド１を図２に示
すように下向きにしてこのヘッド摺動面６をディスク表
面に接触させる。この場合、カンチレバー９の姿勢を制
御することによりヘッド摺動面６がディスク面に対して
所定の仰角θとなるようにディスク回転方向と反対方向
にヘッド接触面６を僅かな角度だけ上向き傾斜させる。

【００２５】この仰角θは、実際には０．５度以下で、
好ましくは０≦θ≦１度の範囲内である。この仰角が大
き過ぎると接触部の単位面積当たりの圧が大きくなって
摩耗が激しくなるからである。尚、図２及びこれ以後の
図においても発明の理解を容易にするために仰角θはか
なり大きく表示している。このようにヘッド摺動面６の
一端部に磁気回路素子３の先端磁極３Ａを設け、ディス
ク面との接触に際してはヘッド摺動面６がディスク面に
対して僅かな仰角θとなるような状態で両者の接触摺動
を行なうので、端部に位置する先端磁極３Ａがディスク
７の表面と良好に接触摺動することになる。

【００２６】この状態を図３も参照して更に詳しく説明
する。前述のようにヘッド接触面６の表面は、実際の加
工では、サブミクロンオーダで僅かではあるがうねり１
０や粗さがある。従って、このヘッド摺動面６を仰角ゼ
ロで、すなわち全くの水平状態でディスク面と接触摺動
させた場合には、上記したうねり１０等に起因して先端
の磁極３Ａがディスク面から僅かな距離ではあるが浮き
上がってしまう恐れがある。

【００２７】これに対して、本発明においては、ヘッド
摺動面６を僅かに上向き傾斜させて仰角θを付けて接触
させているので、上記したうねり１０や粗さに影響を受
けることなく、磁極３Ａをディスク表面に安定的に接触
摺動させることが可能となる。すなわち磁極３がディス
ク面に対してあたかも点接触で摺動するような状態とな
り、従って、ヘッドをディスク面に押し付ける押圧力が
小さくなった場合でも、磁極とディスクとの安定した接
触摺動を行なうことができ、高密度な記録再生を行なう
ことができる。

【００２８】（実施例２）上述した実施例１では、磁気
回路素子３は、剥き出し状態になっていたが、これに限
らず、例えば図４に示す拡大図のように、磁気回路素子
３の大部分を保護膜１１により覆うようにしてもよい。
この場合、実施例１にて説明したようなヘッドとディス
クとの安定的な接触摺動を阻害しないようにするために
先端磁極３Ａの部分だけは保護膜１１を形成しないよう
にし、この部分を剥き出し状態のままにしておく。この
剥き出し部分の磁極３Ａの長さＬ３は、例えば５〜１０
μｍ程度であり、また、保護膜１１としては例えばＳｉ
Ｏ₂ を用いることができる。

【００２９】この場合には、基本的構成は実施例１の場
合と同様であるので、磁気回路素子３の先端磁極３Ａと
ディスク７との安定な接触摺動が可能となる。更には、
磁気回路素子３の大部分が保護膜１１で覆われているの
で、外部からの圧力に対しても耐久性が強くなって容易
に損傷を受けることがなく、しかも磁気回路素子３自体
の腐食も防ぐことができ耐腐食性を向上させることがで
きる。

【００３０】（実施例３）上記実施例１及び２において
はヘッド摺動面６の形状は四角形状として、そのディス
ク回転方向に対して四角形の辺の部分が対応するように
ヘッド摺動面６を形成したが、これに限らず、例えば図
５に示すように構成してもよい。図５は磁気記録再生ヘ
ッドの拡大底面図を示し、ヘッド摺動面６は、例えば正
方形の４つの角部の１つを僅かに切り落としたような形
状、すなわち４辺の長さが略等しい５角形状になされて
いる。そして、切り落とした部分に対向する角部１２が
ディスク回転方向の最前流側に位置するようにヘッド摺
動面が形成されている。そして、切り落とした端辺であ
る摺動後縁８に磁気回路素子の先端磁極３Ａを配置して
いる。

【００３１】従って、ヘッド摺動面６のディスク回転方
向上流側に位置する２つの辺、すなわち前縁部１３は、
ディスクの回転方向に対して所定の角度αで角度付けが
なされており、ディスク面に乗って回転してくるゴミを
横方向（図中上下方向）へ排除するようになっている。
本実施例では、角度αは例えば９０度に設定されている
が、この角度は、１８０度よりも小さければ良く、好ま
しくは９０度よりも小さい鋭角に形成する。本実施例で
は、ヘッド摺動面６の前縁部１３を形成する両端辺Ｌ
１、Ｌ２の長さは、それぞれともに０．３ｍｍ程度に設
定されている。

【００３２】この場合にも、前記実施例１の場合と同様
にヘッド摺動面６の摺動後縁８に磁極３Ａを配置したの
で、ヘッドとディスクとの安定的な接触摺動を可能にで
きるのみならず、ヘッド摺動面６の前縁部１３にディス
ク回転方向に対して所定の角度αだけ角度付けしている
ので、ディスク表面に乗ってくるゴミをこの前縁部１３
に沿って横方向へ排除することができ、このゴミがヘッ
ド摺動面６とディスク面との間に入り込むことを防止す
ることができる。従って、磁極３Ａとディスク表面との
接触摺動をより安定的に行なうことができる。この場合
には、実施例２のように先端磁極を除いて保護膜を形成
する。

【００３３】（実施例４）上記実施例３では、ヘッド摺
動面６の前縁部１３を形成する両端辺の長さＬ１、Ｌ２
をそれぞれ０．３ｍｍに設定したが、このヘッド摺動面
６と同一の配置及び形状として両端辺の長さＬ１、Ｌ２
をそれぞれ１０μｍと非常に小さく設定した。このよう
にヘッド摺動面６の面積を０．０００１ｍｍ² （１０μ
ｍ×１０μｍ）と非常に小さく形成し、このヘッドを実
施例１と同じ姿勢のカンチレバーに取り付けてディスク
と接触摺動させたところ、一層良好な接触摺動が可能と
なった。本実施例では、特に仰角θが０度の場合でも磁
気回路素子先端の磁極がディスク表面と良好に接触摺動
することが可能であった。

【００３４】（比較例１）実施例２においては、先端磁
極３Ａを除いた磁気回路素子３の大部分を保護膜１１で
覆ったが、先端磁極３Ａも含めて磁気回路素子３の全て
を保護膜１１で覆って比較例を製作した。このヘッドを
図６に示すようにヘッド摺動面６とディスク面とのなす
角度θが０度となるようにして接触摺動させた。図６は
その時の先端磁極３Ａの近傍の断面拡大図である。

【００３５】この場合には、前述のようにヘッド摺動面
６の表面には、実際の加工ではうねり１０や粗さが存在
するために、これがヘッドの接触状態に悪影響を与えて
しまい、先端磁極３Ａとディスク表面との間にギャップ
Ｇ１が発生してしまう頻度が多くなる。従って、磁極３
Ａとディスク６との安定的な接触摺動を得ることが困難
であった。

【００３６】（比較例２）上記比較例１で製作した磁気
記録再生ヘッドを用い、図７に示すようにディスクへの
接触摺動時に実施例１の場合と同様にヘッド摺動面をデ
ィスク面に対して所定の角度θだけ傾斜させて接触摺動
させて比較例を行なった。この場合には、磁気回路素子
３の全部が保護膜１１で覆われているためにヘッド摺動
面６の一端部に磁極３Ａが配置されていないことにな
る。そのために、ヘッド摺動面６をディスク６に対して
角度θだけ傾斜させた時に、保護膜１１の先端部１１Ａ
がディスク面と接触することになり、先端磁極３Ａとデ
ィスク表面との間にギャップＧ２が発生する頻度が多く
なる。従って、この場合にも比較例１と同様に磁極３Ａ
とディスク６との安定的な接触摺動を得ることが困難で
あった。

【００３７】（評価）上記した実施例１〜４、比較例
１、２の評価は次の方法で行なった。先端磁極とディス
クの接触状態は、ディスクを回転させて磁気記録再生を
行なった時の再生出力の大小及び出力の安定性で評価し
た。また、外部からの力による損傷は、金属性のピンセ
ットでヘッドを挟んで取り扱ったり、金属性の針で磁気
回路素子部或いは保護膜部を引っ掻いて、その後の磁気
回路素子の回路に異常があるか否かで評価を行なった。

【００３８】更に、磁気回路素子の耐食性については、
ヘッドを温度６０℃で９０％の湿度下に１００時間放置
し、その後の磁気回路素子の回路に異常があるか否かで
評価を行なった。この時の評価結果は表１にまとめて示
される。

【００３９】

【表１】

【００４０】磁気回路素子の表面が全部保護膜で覆われ
てヘッド摺動面の一端部に磁極を配置しなかった場合に
は、ヘッド摺動面とディスクのなす角度θの大小に関係
なく、磁極とディスクの接触状態が安定せず、好ましく
ない（比較例１、２）。これに対して、ヘッド摺動面の
一端部に磁極を配置した場合には、磁極とディスクとを
安定して接触摺動させることができた（実施例１〜
４）。

【００４１】特に、ヘッド摺動面の前縁部に所定の角度
付けを行なった場合には、ディスク上にゴミがあっても
これを除去してしまうので磁極とディスクの接触状態を
良好に維持でき（実施例３、４）、また、ヘッド摺動面
の面積を０．０００１ｍｍ²以下に設定した場合には、
ゴミの存否に関係なく磁極とディスクの接触状態を特に
良好に維持できる（実施例４）。

【００４２】また、先端磁極を除いた磁気回路素子表面
に保護膜を形成することにより、素子の耐損傷性及び耐
腐食性を向上できる。尚、上記各実施例にあっては、略
四角或いは五角形状のヘッド摺動面を例にとって説明し
たが、この形状に限定されないのは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気記録再
生ヘッドによれば、次のように優れた作用効果を発揮す
ることができる。磁気回路素子の先端の磁極をヘッド摺
動面の一端部に設けるようにしたので、押圧力が小さく
なっても磁極とディスクとの接触摺動を安定的に行なう
ことができ、高密度記録再生を行なうことができる。ま
た、ヘッド摺動面をディスク面に対して所定の仰角で接
触させることにより、磁極とディスクとの接触摺動を一
層安定的に行なうことができる。更に、ヘッド摺動面の
前縁部に所定の角度付けを行なうことにより、ディスク
表面に付着しているゴミ等を排除してこれがヘッド摺動
面とディスク面に入り込むことを阻止することができ、
更に接触摺動を安定的に行なうことができる。また、ヘ
ッド摺動面の面積を０．０００１ｍｍ² 以下に設定する
ことにより、より一層接触摺動を安定的に行なうことが
できる。更に、磁気回路素子を保護膜で覆うことによ
り、耐損傷性及び耐腐食性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る接触型の磁気記録再生ヘッドを示
す斜視図である。

【図２】図１に示す記録再生ヘッドをカンチレバーに取
り付けた時の状態を示す図である。

【図３】図２に示す記録再生ヘッドの接触時の磁極の近
傍を示す断面拡大図である。

【図４】磁気回路素子の大部分を保護膜で覆った記録再
生ヘッドの接触時の磁極の近傍を示す断面拡大図であ
る。

【図５】本発明の記録再生ヘッドの拡大底面図を示す。

【図６】比較例としての記録再生ヘッドの接触時の磁極
の近傍を示す断面拡大図である。

【図７】比較例としての記録再生ヘッドの接触時の磁極
の近傍を示す断面拡大図である。

【符号の説明】１…磁気記録再生ヘッド、３…磁気回路素子、３Ａ…磁
気回路素子の先端の磁極、４…引出し結合部、５…摺動
部、６…ヘッド摺動面、７…ディスク、８…摺動後縁、
９…カンチレバー、１０…うねり、１１…保護膜、１３
…前縁部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクに接触するヘッド摺動面の一端
部に磁気記録再生を担う磁気回路素子の先端の磁極を配
置するように構成したことを特徴とする磁気記録再生ヘ
ッド。
【請求項２】前記ヘッド摺動面の一端部は、ヘッド摺
動面の摺動後縁であることを特徴とする請求項１記載の
磁気記録再生ヘッド。
【請求項３】前記ヘッド摺動面は、前記ディスク面に
対して所定の仰角で接触するように設定されることを特
徴とする請求項１または２記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項４】前記磁気回路素子の大部分は前記磁極部
分を除いて保護膜で覆われていることを特徴とする請求
項１乃至３記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項５】前記ヘッド摺動面の前縁部は前記ディス
クの回転方向に対して所定の角度付けがなされているこ
とを特徴とする請求項１乃至４記載の磁気記録再生ヘッ
ド。
【請求項６】前記ヘッド摺動面の面積は、１００平方
ミクロン（０．０００１ｍｍ² ）以下であることを特徴
とする請求項１乃至５記載の磁気記録再生ヘッド。