JPH08147919A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コンタクトパッドの表面の形状を微小な球面
状とし、サスペンションのコンタクトパッドを装着した
部分の後方の磁気ディスクに面した側に凹部を設ける
か、または、コンタクトパッドの電磁変換素子の両側に
磁気ディスクの回転方向と平行な溝を設ける。 【効果】 負圧効果を発生させてコンタクトパッドを磁
気ディスクの方に押付ける力を発生させることができる
ため、コンタクトパッドのスペーシングの増大を抑制す
ることが可能になり、従って、軽負荷荷重のもとにおい
て磁気ヘッドを磁気ディスクに対して安定的に接触摺動
させながら情報の記録・再生を行うことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハード磁気ディスク装
置に使用する磁気ヘッドに関し、特に、磁気ディスクと
接触して情報の記録・再生を行う磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】ハード磁気ディスク装置において、記録
密度を高くするためには、情報の記録・再生時における
磁気ディスクと磁気ヘッドとの間の間隙（以下これをス
ペーシングという）を可能な限り小さくする必要があ
る。このため、従来のハード磁気ディスク装置のスペー
シングは年々小さくなってきており、近年は０．１μｍ
程度の極小値に達している。

【０００３】しかし、スペーシングが小さくなると、ハ
ード磁気ディスク装置の機械的耐久性を低下させるた
め、ハード磁気ディスク装置の信頼性が重要な問題とな
ってくる。このため、高信頼性でしかも小スペーシング
を実現できる新たな記録方式が研究されている。

【０００４】このような小スペーシングを実現するため
の記録方式として、数１０ｍｇｆ程度の軽荷重で磁気ヘ
ッドを磁気ディスクに接触させて摺動させる境界潤滑方
式や、液体潤滑剤を利用して磁気ヘッドを浮上させる液
体浮上方式が提案されている。

【０００５】例えば米国特許第５０４１９３２号（１９
９１年）に、マイクロフレックスヘッドを使用した接触
記録方式の磁気ヘッドが提案されている。

【０００６】図７は、このような従来の磁気ヘッドの一
例を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図であ
る。

【０００７】この磁気ヘッドは、図７に示すように、片
持ち支持のサスペンションばね（サスペンション）３２
の一端に立方体のコンタクトパッド３１を保持し、コン
タクトパッド３１の中央に電磁変換素子３３を設け、こ
れを磁気ディスクに接触させるようにしたものである。
コンタクトパッド３１の磁気ディスクに対する接触荷重
は、サスペンション３２の曲げ効果によって与えられ
る。

【０００８】また、特開平４−１１３５６８号公報に
は、磁気ディスクの表面に塗布した液体潤滑剤を空気膜
の代りとした液体浮上方式の磁気ヘッドが開示されてい
る。この方式の磁気ヘッドは、磁気ヘッドと磁気ディス
クとの間に働く引力を利用しているため、軽荷重でしか
も一定かつ微小なスペーシングを実現できると記載され
ている。液体浮上方式の磁気ヘッドについては、日本ト
ライポロジ学会予稿集６５（１９９４年）にも、表面を
微小な球面状に加工したスライダ（コンパクトパッド）
を用いたものの実験結果について記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したような接触記
録方式の磁気ヘッドにおいては、磁気ディスクが高速で
回転しているため、磁気ディスクとコンタクトパッドと
の間に流体力学的な効果（正圧効果）が発生し、コンタ
クトパッドに対して磁気ディスクから離れる方向に浮上
力が作用する。このため、従来の磁気ヘッドは、コンタ
クトパッドが磁気ディスクの表面に追従できずにスペー
シングが大きくなり、接触状態を維持できなくなるとい
う欠点を有している。接触記録方式の磁気ヘッドは、負
荷荷重が軽いことが望まれるため、サスペンションの荷
重を大きくしてスペーシングが大きくなるのを抑制する
のは好ましくない。

【００１０】また、磁気ヘッドを磁気ディスクから浮上
させた状態で記録・再生を行ういわゆる浮動形の磁気ヘ
ッドにおいても、低荷重・低浮上の負圧スライダが提案
されている。しかしながら、このような負圧スライダ
は、荷重が数ｇｆオーダーであって大きく、また磁気デ
ィスクの表面に加えられる実効的な荷重も軽減されてい
ないため、これを接触記録方式の磁気ヘッドとして使用
するのは適当でない。

【００１１】このように、従来の磁気ヘッドは、軽負荷
荷重のもとにおいて磁気ヘッドを磁気ディスクに対して
安定的に接触摺動させながら情報の記録・再生を行うの
が困難であるという問題点を有している。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の磁気ヘッ
ドは、中央部に電磁変換素子を有して磁気ディスクと接
触するコンタクトパッドと、先端部に前記コンタクトパ
ッドを装着して前記コンタクトパッドを前記磁気ディス
クに対して所定の力で押圧するサスペンションとを備え
る磁気ヘッドにおいて、前記コンタクトパッドの表面を
球面状に形成し、前記サスペンションの前記コンタクト
パッドを装着した部分の後方の前記磁気ディスクに面し
た側に凹部を設けたものである。

【００１３】本発明の第二の磁気ヘッドは、中央部に電
磁変換素子を有して磁気ディスクと接触するコンタクト
パッドと、先端部に前記コンタクトパッドを装着して前
記コンタクトパッドを前記磁気ディスクに対して所定の
力で押圧するサスペンションとを備える磁気ヘッドにお
いて、前記コンタクトパッドの表面を球面状に形成し、
前記コンタクトパッドの前記電磁変換素子の両側に前記
磁気ディスクの回転方向と平行な溝を設けたものであ
る。

【００１４】

【実施例】接触記録方式の磁気ヘッドにおいては、磁気
ヘッドが磁気ディスクから離れずに、接触したままの状
態で摺動することが要求される。このため、コンタクト
パッドは、常に磁気ディスクと接触し易い構造であるこ
とが必要である。一方、液体浮上方式の磁気ヘッドのう
ち、表面が微小な球面状のスライダは、上述のマイクロ
フレックスヘッドの立方体のコンタクトパッドと比較す
ると、接触摺動のときのみならず、トラックアクセスの
ときも、コンタクトパッドの頂部が常に磁気ディスクと
接触し易い構造である。従って、この磁気ヘッドは接触
記録方式の磁気ヘッドに適していると考えることができ
る。

【００１５】本発明は、このような表面が微小な球面状
のコンタクトパッドを用い、さらに、コンタクトパッド
を磁気ディスクに対して安定的に接触摺動させることが
できるように、サスペンションまたはコンタクトパッド
に、正圧効果を軽減させるための負圧効果を発生させる
形状を付加したものである。

【００１６】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００１７】図６は本発明の磁気ヘッドの一例の外観を
示す断面図である。

【００１８】図６において、片持ち支持のサスペンショ
ンばね（サスペンション）２２の一端には、コンタクト
パッド２１が保持されている。コンタクトパッド２１
は、表面が微小な球面状に形成されており、その中央に
電磁変換素子２３が設けられている。サスペンション２
２は、磁気ディスク２８の表面に対して傾斜を有するよ
うにその後端部をサスペンション支持部２６に保持され
ており、コンタクトパッド２１は、サスペンション２２
の曲げ効果によって電磁変換素子２３を磁気ディスク２
８に対して所定の荷重で接触させられている。

【００１９】図１は、このように構成した本発明の第一
の実施例を示す断面図、図２は図１の実施例の底面図、
図３は図１の実施例における磁気ディスクの周速に対す
る磁気ヘッドのスペーシングの変化を示す特性図であ
る。

【００２０】本実施例は、図１および図２に示すよう
に、サスペンション２のコンタクトパッド１を装着した
部分の後部（サスペンショク支持部６に近い方で、空気
流入側）の磁気ディスク８に面した側に、空気軸受の作
用をなすのに適した深さの四角形の凹部５を設けたもの
である。コンタクトパッド１は、表面が微小な球面状に
形成されており、その中央に電磁変換素子３が設けられ
ている。凹部５は、ミリングやエッチング等の方法で形
成する。このような凹部が無い場合は、磁気ディスク８
が回転すると、コンタクトパッド１に対して流体力学的
な正圧効果が作用してコンタクトパッド１が浮上する
（図５の曲線５３参照）が、このような凹部５を形成す
ることにより、この凹部５において負圧効果が発生して
コンタクトパッド１を磁気ディスク８の方に押付ける力
が発生し、コンタクトパッド１のスペーシングの増大が
抑制される。この結果、図３の曲線５１に示すように、
磁気ディスク８の周速が大きくなっても、スペーシング
の値をほぼ一定にすることができる。

【００２１】図４は本発明の第二の実施例の主要部を示
す図で、（ａ）は底面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、図
５は図４の実施例における磁気ディスクの周速に対する
磁気ヘッドのスペーシングの変化を示す特性図である。

【００２２】本実施例は、中央部に電磁変換素子１３を
有し磁気ディスク（図示省略）と接触するコンタクトパ
ッド１１と、先端部にコンタクトパッド１１を装着して
コンタクトパッド１１を磁気ディスクに対して所定の力
で押圧するサスペンション（先端部のみ図示）１２とを
備える磁気ヘッドにおいて、コンタクトパッド１１の電
磁変換素子１３の両側に、磁気ディスクの回転方向（矢
印Ａ）と平行（サスペンション１２と平行）に、溝１４
ａおよび１４ｂを設けたものである。溝１４ａおよび１
４ｂは、機械的な切削加工やミリングやエッチング等の
方法で形成する。サスペンション１２による負荷荷重
は、５０ｍｇｆである。

【００２３】このように構成した磁気ヘッドは、図５に
示すように、磁気ディスクが回転することによってコン
タクトパッド１１と磁気ディスクとの間に空気流が発生
し、この空気流によってコンタクトパッド１１に対して
浮上力が作用する。この浮上力は、磁気ディスクの周速
が大きくなる程大きくなる。従って、溝１４ａおよび１
４ｂがない場合は、曲線５３に示すように、磁気ディス
クの周速が大きくなる程スペーシングの値が大きくな
る。例えば、周速が１５ｍ／ｓのときは、スペーシング
の値は約０．１μｍとなる。

【００２４】しかし、溝１４ａおよび１４ｂを設けた場
合は、この溝１４ａおよび１４ｂにおいて負圧効果が発
生してコンタクトパッド１１を磁気ディスクの方に押付
ける力が発生し、コンタクトパッド１１のスペーシング
の増大が抑制される。この結果、図５の曲線５２に示す
ように、磁気ディスクの周速が大きくなっても、スペー
シングの値をほぼ一定にすることができる。例えば、
１．８インチの磁気ディスクを７２００ｒｐｍで回転さ
せると、磁気ディスクの最外周の周速は約１６ｍ／ｓと
なるが、この場合でも、コンタクトパッド１１のスペー
シングの値は殆ど変らず、コンタクトパッド１１の接触
摺動の状態を維持することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気ヘッ
ドは、コンタクトパッドの表面の形状を微小な球面状と
し、サスペンションのコンタクトパッドを装着した部分
の後方の磁気ディスクに面した側に凹部を設けるか、ま
たは、コンタクトパッドの電磁変換素子の両側に磁気デ
ィスクの回転方向と平行な溝を設けることにより、負圧
効果を発生させてコンタクトパッドを磁気ディスクの方
に押付ける力を発生させることができるため、コンタク
トパッドのスペーシングの増大を抑制することが可能に
なるという効果があり、従って、軽負荷荷重のもとにお
いて磁気ヘッドを磁気ディスクに対して安定的に接触摺
動させながら情報の記録・再生を行うことが可能になる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す断面図である。

【図２】図１の実施例の底面図である。

【図３】図１の実施例における磁気ディスクの周速に対
する磁気ヘッドのスペーシングの変化を示す特性図であ
る。

【図４】本発明の第二の実施例の主要部を示す図で、
（ａ）は底面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図４の実施例における磁気ディスクの周速に対
する磁気ヘッドのスペーシングの変化を示す特性図であ
る。

【図６】本発明の磁気ヘッドの一例の外観を示す断面図
である。

【図７】従来の磁気ヘッドの一例を示す図で、（ａ）は
断面図、（ｂ）は底面図である。

【符号の説明】

１・１１・２１・３１ コンタクトパッド ２・１２・２２・３２ サスペンションばね（サスペ
ンション） ３・１３・２３・３３ 電磁変換素子 ５ 凹部 ６・２６ サスペンション支持部 ８・２８ 磁気ディスク １４ａ・１４ｂ 溝 ５１・５２・５３ 曲線

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部に電磁変換素子を有して磁気ディ
   スクと接触するコンタクトパッドと、先端部に前記コン
   タクトパッドを装着して前記コンタクトパッドを前記磁
   気ディスクに対して所定の力で押圧するサスペンション
   とを備える磁気ヘッドにおいて、 前記コンタクトパッドの表面を球面状に形成し、前記サ
   スペンションの前記コンタクトパッドを装着した部分の
   後方の前記磁気ディスクに面した側に凹部を設けたこと
   を特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 中央部に電磁変換素子を有して磁気ディ
   スクと接触するコンタクトパッドと、先端部に前記コン
   タクトパッドを装着して前記コンタクトパッドを前記磁
   気ディスクに対して所定の力で押圧するサスペンション
   とを備える磁気ヘッドにおいて、 前記コンタクトパッドの表面を球面状に形成し、前記コ
   ンタクトパッドの前記電磁変換素子の両側に前記磁気デ
   ィスクの回転方向と平行な溝を設けたことを特徴とする
   磁気ヘッド。