JPH0963030A

JPH0963030A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0963030A
Application number: JP21041795A
Authority: JP
Inventors: Kouji Tani; 谷　　弘詞; Takaaki Shirokura; 高明白倉; Masaaki Matsumoto; 真明松本; Sunao Yonekawa; 直米川; Takeshi Takahashi; 高橋　　毅; Takemasa Shimizu; 丈正清水; Kiyoshi Makino; 潔牧野; Mitsuhiko Oguchi; 光彦小口; Yasuo Kojima; 康生小島; Yoko Ogawa; 陽子小川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1995-08-18
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】吸着現象を起こさない信頼性の高い磁気ヘッ
ドを提供する。またその磁気ヘッドの製造方法を提供す
る。【構成】記録再生を行う磁気ヘッドの浮上力を発生さ
せるスライダレール部と交わる面の一部又は全面を、例
えば流出端に直行する面を面粗しをする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドが磁気記録
媒巣ｈが磁気記録媒体上を相対移動し記録再生を行う磁
気記録装置に適用する磁気ヘッドが、磁気記録媒体上の
潤滑剤に起因する吸着現象を防ぐ技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報量の増大にともないコンピュ
ータシステムの外部記録装置としての磁気ディスク装置
の重要度は益々高まり、その記録容量に対しては常に高
密度化が要求されている。

【０００３】磁気ディスク装置は、磁気記録媒体と磁気
ヘッド（以下ヘッドと略す）を主構成要素とし、磁気記
録媒体の回転制御機構、ヘッドの位置決め機構及び記録
再生信号の処理回路等から構成されている。一般に磁気
ディスク装置は磁気記録媒体に同心円状またはらせん状
に多数設けられたトラックに情報を記録する。ここで記
録密度を向上させるためトラック内の円周方向の情報密
度（線記録密度）を大きくすることが必要となってく
る。

【０００４】線記録密度は、磁気記録媒体の磁性膜の特
性（保磁力、膜厚等）、ヘッド特性（周波数特性、ギャ
ップ長等）及び磁気記録媒体の磁性膜とヘッドの間のス
ペーシング等に依存している。近年このヘッドと磁気記
録媒体の間隔（以下浮上量と称する）は急激に小さくな
ってきており、０．０５〜０．１μｍが通常となってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気記録媒体及
び磁気ディスク装置においては磁気記録媒体と磁気ヘッ
ドが吸着し装置の起動が出来なくなる吸着現象に対して
十分な配慮がなされていない。

【０００６】一般の磁気ディスク装置はヘッド浮上量が
極めて小さいか、磁気記録媒体とヘッドが直接接触する
ようなコンタクト、若しくはニアコンタクトの状態で記
録再生が行われる。ヘッドは磁気ヘッドスライダに形成
されており、磁気ヘッドスライダが磁気記録媒体上を相
対移動するときに、ヘッドと磁気記録媒体との直接接
触、あるいは塵埃などを介した間接接触を起こす場合が
ある。磁気記録媒体に対向する磁気ヘッドスライダの媒
体対向面と交わる面、例えばスライダレール面の空気流
出端の後方のテーパ面あるいは磁気ヘッドスライダの側
面、また負圧を発生させる機能を持つ負圧スライダでは
正圧レール部を囲む溝部に、上述したヘッドと磁気記録
媒体との接触により、磁気記録媒体表面に耐摩耗性向上
のために塗布してある潤滑剤が堆積する現象を発見し
た。磁気記録媒体の回転が停止した後ヘッドが磁気記録
媒体の表面に停止した状態で長時間放置されると、この
磁気ヘッドスライダに堆積した潤滑剤がヘッドと磁気記
録媒体の隙間に進入しヘッドが磁気記録媒体に吸着して
起動不可能となる。

【０００７】例えば特開平４−２１６３７７号公報に記
載のヘッドコアスライダ及びエアベアリング面の形成方
法のようにスライダレール面を粗した程度では前述した
吸着現象を回避することは不可能である。何故ならば磁
気ヘッドに堆積した潤滑剤の体積は、装置が連続稼動す
る時間の関数であり稼働時間が長いほど堆積する潤滑剤
の体積は大きくなり、多少磁気ヘッドスライダ面や磁気
記録媒体の表面の面粗さを大きくした程度ではこの潤滑
剤が、磁気ヘッド若しくは磁気ヘッドスライダ面のいず
れかに形成された粗さによりなる空間を全て埋めてしま
うからである。また磁気ヘッドスライダ面、及び磁気記
録媒体表面は耐摩耗性の劣化から余り大きくすることは
出来ない。

【０００８】他の技術としては、磁気ヘッドスライダ面
にストライプ形状の凹凸を設けスライダ面の摩擦係数の
最適化を図ったものや、スライダ面にスライダの進行方
向と所定の角度で交差する溝を形成したものや、所定の
面粗さを有する炭素膜やＳｉＯ₂膜を形成する技術が知
られている。これらの技術も特開平４−２１６３７７号
公報に記載の磁気ヘッドスライダと同様にスライダ面の
面粗さを制御することで吸着現象を回避しようとするも
のである。しかし、前述したメカニズムで吸着に至る場
合にはその効果は無い。

【０００９】そこで本発明では磁気ヘッドの浮上力を発
生させるスライダレール部と交わる面の粗さを制御する
ことで磁気ヘッドと磁気記録媒体の吸着を回避すること
を目的とし、磁気ディスク装置の信頼性を向上させる為
の磁気ヘッド及びその製造方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録再生を行
う磁気ヘッドと信号を記録する磁気ディスクとが対向し
て配置されており磁気ヘッドが、狭浮上量で浮上又は間
接的、直接的に接触した状態で信号の記録再生を行う際
に使用される磁気ヘッドで浮上力を発生させるスライダ
レール面に交わる他の面を粗すことで前述した磁気ディ
スク装置が動作している間に磁気ヘッドのスライダレー
ル面以外の面に堆積した潤滑剤により磁気ヘッドと磁気
記録媒体が吸着してしまう現象を回避することが可能と
なる。

【００１１】このスライダレール面に交わる他の面の一
部分を面粗しする事で全面面粗ししたことと同様の効果
を出すことも可能である。

【００１２】さらに具体的には、磁気ヘッドのスライダ
レールの浮上流出端後方のテーパ部の面の一部、又は全
面を面粗しした。またスライダレール流出端後方にある
スライダレール面とほぼ直交する面の一部、または全面
を面粗しした。また、負圧力を発生させ浮上する磁気ヘ
ッドの正圧スライダレールを取り囲む溝部を一部または
全面に面粗しした磁気ヘッドスライダなどにより前述し
たメカニズムによる吸着現象を回避することが可能であ
る。

【００１３】また、面粗しした面の粗さが平均面粗さＲ
ａで２０ｎｍ以上とすることでより確実に吸着力を低減
することが出来る。

【００１４】これらの磁気ヘッドを製造するためには、
面粗しする際に機械加工（例えば研削、切削等）により
面粗しを行う。また、スライダ材質とは異なる材料（例
えば多孔質材料）を接着、又は溶着、塗布する事で面粗
さを大きくする。また、面粗しする面に液中又は気中で
膜を形成、又はエッチングする事でその面の粗さを大き
くする。さらに、レーザ、又は放電のような局所的に加
熱する手段により面粗しする。以上、代表的な本発明を
実現させる製造方法を開示したがこれらの技術に類する
ものであれば、本発明が適用される磁気ヘッドを製造す
ることは可能である。

【００１５】このようにして最終的に磁気ディスク装置
として上述した磁気ヘッドを使用することで優れた信頼
性を有する磁気ディスク装置とすることができる。

【００１６】本発明の磁気ヘッドによれば、まず第一に
浮上力を発生させるスライダ面と交わる面、特に空気流
出端近傍の面であり、例えば磁気ヘッドのスライダレー
ル部の浮上流出端後方のテーパ部の面、スライダレール
流出端の後方にあるスライダレール面とほぼ直交する面
の一部、又は全面を面粗しする事で磁気ヘッドが潤滑剤
をその部分に堆積したとしても面粗さが粗いため潤滑剤
が移動し難く、堆積した潤滑剤が停止した磁気ヘッドと
磁気記録媒体の隙間に進入する事がないため吸着現象を
起こすことが無くなる。また磁気ディスク装置の稼働中
には磁気ヘッドに潤滑剤が付着する過程と磁気ヘッドよ
り飛散する過程との両方が同時に起こっているため、潤
滑剤の堆積する部分の面粗さが大きいと潤滑剤の表面積
が大きくなり潤滑剤の飛散する量も大きくなり潤滑剤の
堆積速度が減少し吸着力を減少させることが可能であ
る。

【００１７】また、面粗しする面は全面である必要はな
く潤滑剤が堆積したときにその面粗剤の拡散移動の抑制
には適していると考えられる。

【００１８】面粗しの方法としては一般的な機械加工、
例えば研削、切削等によりその面を形成することで安価
にかつ複雑なプロセスとなることが無くその効果を出す
ことが可能である。これは機械加工で行うと加工した面
が通常のスライダ面や磁気記録媒体面に比べて充分面粗
さが大きいためそのままで面粗さが大きい面となってい
るからである。別に機械加工で面を粗す加工を行っても
同様の利点がある。また機械加工で面を粗しした場合に
はその面形状の谷部が鋭い溝形状となっているため潤滑
剤の拡散移動の抑制には適していると考えられる。

【００１９】また、スライダ材質とは異なる材料を接
着、又は溶着、塗布する事で面粗さを大きくする方法も
ある。この方法も比較的簡単に粗い面を形成することが
可能であり同様の利点がある。また、面粗しする面に液
中又は気中で膜を形成、又はエッチングする事でその面
の粗さを大きくする方法もありこの方法だと粗さの制御
や領域の制御が比較的容易に行える利点がある。さら
に、レーザ、又は放電のような局所的に加熱する手段に
より面粗しする方法もあるが、この方法では粗さ形状の
制御、領域の制御が容易に可能である。

【００２０】これらの製造方法を用いることで本特許で
示す磁気ヘッドを製造することが可能となる。これらの
磁気ヘッドの面粗しをした部分の面粗さは平均面粗さＲ
ａで２０ｎｍ以上あれば十分に堆積した潤滑剤の移動を
抑制する効果がある。面粗さが平均面粗さＲａで２０ｎ
ｍ以下の場合はその効果が小さくなるが潤滑剤の堆積速
度を減少させる効果は有する。

【００２１】また、この面粗しした面、即ち潤滑剤が堆
積した磁気ヘッドスライダの所定の面の面粗さはスライ
ダレール面の面粗さによってもその制限を受ける。すな
わち面粗しした面に堆積した潤滑剤がスライダ面と磁気
記録媒体の隙間に進入する事を抑制するには、スライダ
面の粗さより十分に粗くしておく必要がある。本発明の
場合には実施例で述べるようにスライダ面の平均面粗さ
の５倍程度の平均面粗さが必要である。このことは前述
の平均面粗さが２０ｎｍ以上という記述とは矛盾するこ
とはない。すなわち、スライダレール面の面粗さを大き
くすると磁気ヘッドが磁気記録媒体と接触しやすくなる
ためスライダレール面の平均面粗さは４〜５ｎｍ以下で
あるからである。

【００２２】このような磁気ヘッドを用いることで高信
頼性の磁気ディスク装置とすることが可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。

【００２４】（比較例１）図１に一般的に使用されてい
る２レールの磁気ヘッドスライダの形状を示す。スライ
ダレール部の材質はアルミナチタンカーバイド（Ａｌ₂
Ｏ₃−ＴｉＣ）でありそのレール後方、空気流出端側に
信号の記録再生を行う素子がアルミナ保護膜中にある。

【００２５】このアルミナ保護膜のスライダレール部に
直交している面の面粗さは平均面粗さＲａで５ｎｍ以下
である。またスライダレール面の平均面粗さはＲａで約
２．５ｎｍである。

【００２６】（比較例２）図２に、２レールの磁気ヘッ
ドスライダの形状を示す。スライダの材質はチタン酸カ
ルシウム（ＣａＯＴｉＯ₂）でありスライダの流出端後
方にテーパがある。このテーパ部の面粗さは平均面粗さ
Ｒａで約１０ｎｍである。またスライダレール部の面粗
さは平均面粗さＲａで約４．２ｎｍであった。

【００２７】（実施例１）比較例１と同じ形状の磁気ヘ
ッドでアルミナ保護膜の表面の面粗しを行うため#3000
のラッピングテープによりアルミナ保護膜面を研磨し
た。その結果アルミナ保護膜面の粗さはＲａで約５０ｎ
ｍとなった。またラッピングテープの粗さを変えて平均
面粗さＲａで０．１、０．０２、０．０１μｍの面粗し
加工も行った。

【００２８】（実施例２）比較例１と同じ形状の磁気ヘ
ッドでアルミナ保護膜の表面の面粗しを行うため、グラ
インダーによりアルミナ保護膜面の一部分を図３のよう
に加工した。加工した面の面粗さはＲａで約１２０ｎｍ
となった。

【００２９】（実施例３）比較例２と同じ形状同じ材質
の磁気ヘッドで空気流出端後方のテーパ部２を＃３００
０のラッピングテープにより研磨した。その結果テーパ
部の面粗さはＲａで約０．３μｍとなった。同様な手法
でラッピングテープの粗さを変化させ平均面粗さＲａで
０．１、０．０６、０．０３、０．０１５μｍの粗さに
テーパ部を仕上げた。

【００３０】（実施例４）比較例１と同じ形状の磁気ヘ
ッドでアルミナ保護膜の面に接着剤を塗布して熱硬化さ
せた。この面の粗さはＲａで約０．７μｍとなった。

【００３１】（実施例５）比較例１と同じ形状の磁気ヘ
ッドでアルミナ保護膜面に金を約１μｍ蒸着した。その
後この面にスライダ面と平行な凹凸を形成するためのマ
スクをかぶせ、アルゴンによりエッチングした。このと
きの面粗さはＲａで約０．１μｍであった。

【００３２】（実施例６）比較例１と同じ形状の磁気ヘ
ッドでアルミナ保護膜面に金を約１μｍ蒸着した。その
後、レーザ光線によりピット状の穴をこの金蒸着面に多
数形成した。このときの面の粗さはＲａで０．２μｍで
あった。それぞれ、面粗さの測定は触針式の面粗さ計に
より触針先端半径０．５μｍＲの触針で測定を行った。

【００３３】本特許の有効性を調べるため比較例１及び
２、実施例１〜６について以下に述べるシーク試験を行
った。シーク試験は磁気記録媒体の潤滑膜厚を５０Åと
したもので内周から外周まで磁気ヘッドをシークする動
作（1秒/シーク）を24時間行い、その後潤滑剤を塗布し
ていない磁気記録媒体の上に静止した状態で24時間放置
した。

【００３４】その後に磁気記録媒体を回転させたときの
静止摩擦力すなわち吸着力を測定した。その結果を図４
に示す。比較例１及び２は吸着力が２０〜４０gfと著し
く大きくなっているが実施例１〜６については吸着力が
６gf以下であり非常によい特性を示している。

【００３５】また、実施例３で面粗さを変化させた場合
の結果を図５に示す。

【００３６】図５に示した結果をみると面粗さがＲａで
２０ｎｍ以上となると吸着力が著しく低減していること
が判る。

【００３７】次に実施例１と実施例３についてスライダ
レール面の面粗さとの比率で吸着力を整理すると図６の
ようになった。スライダレール面の平均面粗さの５倍程
度とする事で充分に吸着力を低減可能であることがわか
る。

【００３８】これらの実施例から先の問題を解決するた
めの手段で述べた磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法
で明らかに吸着現象を回避することが可能であることが
判る。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、高記録密度で吸着現象
を起こさない磁気ヘッド、磁気ディスク装置を得ること
が出来ること、また比較的容易に吸着しない優れた磁気
ヘッドの製造を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的磁気ヘッドスライダの模式図（比較例１
に相当）である。

【図２】他の一般的磁気ヘッドスライダの模式模式図
（比較例２に相当）である。

【図３】本発明の一実施例を示す模式図である。

【図４】吸着力測定結果を示すグラフである。

【図５】面粗さを変えたときの吸着力測定結果を示すグ
ラフである。

【図６】スライダレール面粗さとの比率で吸着力の変化
を示すグラフである。

【符号の説明】１スライダ面２テーパ面３流出端でスライダ面と交わる面４正圧スライダ部５面粗し加工部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米川直神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者高橋毅神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者清水丈正神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者牧野潔神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者小口光彦神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者小島康生神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者小川陽子神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体に対して相対的に移動して当
該磁気記録媒体対し記録再生を行う磁気ヘッドスライダ
であって、前記磁気記録媒体に対向するスライダレール
面に交わる他の面であって少なくともレール後方（後流
側）に位置する面の全面又は一部分を粗したことを特徴
とする磁気ヘッド。
【請求項２】記録再生を行う磁気ヘッドと信号を記録す
る磁気ディスクとが対向して配置されており磁気ヘッド
が、狭浮上量で浮上又は間接的、直接的に接触した状態
で信号の記録再生を行う際に使用される磁気ヘッドでス
ライダレールの浮上流出端後方にテーパ部を有してお
り、そのテーパ部の面の一部、又は全面を面粗ししたこ
とを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項３】記録再生を行う磁気ヘッドと信号を記録す
る磁気ディスクとが対向して配置されており磁気ヘッド
が、狭浮上量で浮上又は間接的、直接的に接触した状態
で信号の記録再生を行う際に使用される薄膜で形成され
た記録再生素子を有する磁気ヘッドでスライダレール流
出端の後方にあるスライダレール面とほぼ直交する面の
一部、または全面を面粗ししたことを特徴とする磁気ヘ
ッド。
【請求項４】請求項１、２、３に記載の磁気ヘッドにお
いて面粗しした面の粗さが平均面粗さＲａで２０ｎｍ以
上あることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項５】請求項１、２、及び３に記載の磁気ヘッド
において面粗しした面の平均面粗さがスライダレール面
の平均面粗さの５倍以上あることを特徴とする磁気ヘッ
ド。
【請求項６】請求項１、２、３、４、及び５に記載の磁
気ヘッドにおいて面粗しする際に機械加工、又はエッチ
ングにより面粗しを行った事を特徴とする磁気ヘッド。