JPS63138580A - 浮動ヘツドスライダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に磁気記録媒体
面上を微小な空気膜で安定に浮揚する浮動ヘッドスライ
ダに関する。

（従来の技術） 従来の磁気ディスク装置用の磁気ヘッドは、周知のごと
く、動圧型気体軸受の原理で記録媒体面上を浮揚する浮
動ヘッドスライダが用いられている。この浮動ヘッドス
ライダの浮揚量は、磁気ディスク装置の大容量高密度化
を図る上で微小であればあるほど良く、現在では０．３
四程度の微小浮揚量が実現されている。現在主に実用化
されている磁気ヘッドは、記録媒体の走行とともに正の
負荷容量のみを発生する正圧型浮動ヘッドスライダであ
る。特に記録媒体の振動に対して良好なスライダ追従性
を保つために、スライダ空気膜の剛性が高く且つ、減衰
も大きい細長のチーバードフラット型のきわめて軽荷重
のスライダが実用化されている。

しかしこの型式の浮動ヘッドスライダでさらに微小浮揚
量化をはかるなめには、スライダに負荷する荷重（＝負
荷容量）を大きくする必要があるが、それはスライダ記
録媒体のインタフェースの信頼性にとワて大きな問題と
なる。そのため最近ではスライダ軸受面内にリバースス
テップ面などを形成し、このリバースステップ面で空気
膜の潤滑により負圧を発生させる所謂、負圧浮動ヘッド
スライダの開発が行なわれている。

第２図（ａ）及び（ｂ）に従来の負圧浮動ヘッドスライ
ダの正面図及び側面図をそれぞれ示す。

この型式のスライダにおいては、外部から加えるべき負
荷荷重がスライダ軸受面内で発生する負圧の吸引力によ
り一部まかなわれるから、きわめて高剛性の空気膜が実
効的に軽荷重で実現できる。

また浮動ヘッドスライダ１と記録媒体との起動停止方式
においては、浮動ヘッドスライダ１が記録媒体と接触し
たままで起動停止が行なわれる所謂、コンタクトスター
トストップ方式（以下略してＣ８Ｓ方式と記すンが採用
されている。ＣＳＳ方式はスライダへの負荷荷重がきわ
めて小さくなっているために実用化されたものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、磁気記録にもとづく記憶装置の大容量高密度
化に際してヘッドと記録媒体のスペーシング量をきわめ
て小さくする必要があるが、最近は０．１．ｍ以下のサ
ブサブミクロン領域の浮揚量を実現することが課題であ
る。そのためには負圧浮動ヘッドスライダを利用しなけ
ればならないが、負圧浮動ヘッドスライダの寸法効果の
ため、１〜２閲程度のきわめて小型のスライダとしなけ
ればならない、しかし、そのような超小型のスライダを
単独で形成し、それを３自由度を有するジンバル作用を
もった支持ばねサスペンションに保持させることは機械
的な実装上、非常に困難なＩ″Ｉｆｆ題である。それ故
、サブサブミクロン領域の空気膜の潤滑を行なう超小型
のスライダを磁気ヘッドとして機能させる新しい構造の
浮動ヘッドスライダを考案する必要がある。

また、既述したＣ３Ｓ方式は、浮動ヘッドスライダ機構
の構造が簡単なものとなるから、ローコスト化が図れる
特徴をもっているが、その一方で、スライダと記録媒体
との機械的インタフェースにおけるトライボロジ上の信
頼性が大きな問題となってきている。

すなわち、このＣ８Ｓ方弐においては、スライダと記録
媒体とが完全な空気膜潤滑状態に達するまで接触しなが
ら走行するから、境界潤滑領域が存在する。この領域で
はスライダと記録媒体とはスティックスリップ現象など
きわめて複雑な現象を呈する。そして記録媒体上に形成
されている媒体保護膜や潤滑剤とスライダがトライボロ
ジ的な干渉をおこし、媒体上に傷がつくヘッドクラッシ
ュ現象をおこす。現在の磁気ディスク装置においては約
２万回のＣ８Ｓが高い信頼性で実現されなければならな
いが、これはきわめてむずかしいものとなっている、特
に最近の浮動ヘッドスライダはその材料として超硬度セ
ラミック（例えばＡ４１！２０Ｂ−ＴｉＣなど）が用い
られており、次世代の記録媒体として期待される金属薄
膜媒体とのＣ８Ｓはきわめて困難である。

また、さらにこのＣ８Ｓ方式は、スライダの浮＃１ｆｔ
が微小化されるにつれて別の大きな問題をもっている。

すなわち、それはスライダと記録媒体との吸着の問題で
ある。磁気ディスク装置の大容量高密度化によりスライ
ダの浮揚量は０．３−程度のサブミクロン領域が実用化
されているが、そのなめに現在の浮動ヘッドスライダの
スライダ面および薄膜媒体の媒体表面は鏡面状態に加工
されている。従って、スライダと記録媒体とが接触した
状態で磁気ディスク装置を放置しておくと、スライダと
記録媒体とが吸着してしまう現象が発生する６両方の表
面はきわめて平坦ななめ、その吸着力は大きく記録媒体
が回転しないとか又は、無理に記録媒体を回転させると
、浮動ヘントスライダを支持するジンバルばねが破損す
るなどの傷害がおこることになる。

本発明の目的は、サブサブミクロン領域の極超微小隙間
を実現できる浮動ヘッドスライダ構造を提供し、Ｃ８Ｓ
方式を採用することなく起動及び停止をすることのでき
る浮動ヘッドスライダを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決し、上記目的を達成するために本発
明が提供する手段は、正圧発生面と逆ステップ状のリバ
ースステップ面を有する負圧浮動ヘッドスライダであっ
て、前記リバースステップ面の空気流出端部に切欠き状
の溝が設けてあり、該渭に超小型負圧浮動ヘッドスライ
ダが支持ばねで保持してあることを特徴とする。

（実施例） 以下図面を参照して本発明について詳細に説明する。

第１図（ａ）は、本発明による浮動ヘッドスライダの一
実施例を示した正面図、同図（ｂ）はその側面図である
。同図において、１は従来用いられたと同様の負圧浮動
ヘッドスライダである。２は負圧浮動ヘッドスライダで
あり、負圧浮動ヘッドスライダ１のリバースステップ面
の空気流出端部に設けられた溝部に取り付けである。こ
の負圧浮動ヘッドスライダ２は、超小型であり、且つ負
圧浮動ヘッドスライダ１と同形状の負圧浮動ベッドスラ
イダである。３は、記録媒体と電磁変換を行なう磁気ト
ランスデユーサである。そして、４は模式的に示された
サスペンション支持機構である。

次に作用を説明する。

本スライダ機構は、磁気記録媒体の回転とともに、まず
一体構造となった負圧浮動ヘッドスライダ１を記録媒体
面の方向に近づけ、空気軸受効果によりセルフローディ
ング作用を発生させる。このセルフローディング作用に
より負圧浮動ヘッドスライダ１がサブミクロンの浮揚量
で浮揚する。

しかる後、超小型の負圧浮動ヘッドスライダ２がセルフ
ローディング効果によりさらに記録媒体面に吸引され、
同スライダ２はサブサブミクロンの極超微小隙間で浮揚
することが可能となる。

次に本発明の負圧ヘッドスライダを従来との比較で説明
する。

第２図は、従来の負圧浮動ヘッドスライダを示す、この
ような構造のスライダをサブサブミクロンの極超微小隙
間で記録媒体面上を浮揚させるためには、相似的にヘッ
ドスライダの寸法を小さくしていく必要がある。ヘッド
スライダの形状をきわめて小さくしていき、その長さを
１〜１．５ｍ程度に設定すると、ヘッドスライダを支え
るサスペンション支持ばねｍ構も超小型のものとなる。

このような浮動ヘッド機構が磁気ディスク装置のデータ
アームに取りつけられ、通常のアクセス操作）　を行な
うと、ヘッド機構がきわめて小型軽量であるから、全体
としての剛性が低下し、動的に不安定になることがある
。また磁気記録媒体も３０００〜３６００　ｒｐｎ＋の
高速回転を行なっており、その回転空気流の影響を大き
く受け、不安定になることがある。従って、超小型負圧
浮動ヘッドスライダ機構単体を超小型にした状態で従来
の概念により構成する方策は得策でない。

本発明のスライダ機構では、上記のような欠点は生じな
い。すなわち、第１図に示すようにサブミクロンの領域
で浮揚する従来と同等の寸法をもつ、負圧浮動ヘッドス
ライダ１の中に超小型負圧浮動ヘッドスライダ２を形成
しているから、ヘッド機構システム全体のサスペンショ
ン支持ばね機構は、これまでと同等の寸法諸元で可能と
なる。

それ故、全体の剛性の低下がなく、磁気記録媒体の高速
回転による影響やアクセス操作の影響等に対し、従来と
同等の強い構造となっている。また、スライダのローデ
ィング機構に関しては、まず一体構造となっている負圧
浮動ヘッドスライダ１を圧電素子などにより記録媒体の
方へ近接させることにより負圧浮動ヘッドスライダ１の
セルフローディング作用を励起させ、負圧浮動ヘッドス
ライダ１は記録媒体面に吸引される。それにひき続き超
小型の負圧浮動ヘッドスライダ２がサブミクロンの浮揚
量領域でセルフローディング作用を発生し、サブサブミ
クロン領域で浮揚することとなる。

流体力学的な２段階のローディングアクチュエータ作用
が行なわれる。すなわち、この機構においては、浮揚隙
間の大きい初期状態では、負圧面の大きな負圧浮動ヘッ
ドスライダ１においてまず大きな吸引力が発生し、セル
フローディング作用がおこり、サブミクロンの浮揚量で
安定に浮揚することとなる。続いてサブミクロン浮揚量
領域においては、負圧面の面積の小さな超小型の負圧浮
動ヘッドスライダ２もセルフローディング作用をおこす
のに充分な吸引力が発生し、さらにサブサブミクロン頭
載の浮揚隙間で浮揚することとなる。

それ故、磁気記録媒体と電磁変換を行なう磁気トランス
デユーサ３は、この超小型の負圧浮動ヘッドスライダ２
の正圧発生面トレーリングエッチ部に形成した方が良い
。

以上のことから、本発明の浮動ヘッドスライダにおいて
は、負圧浮動ヘッドスライダ１の負圧面に超小型の負圧
浮動ヘッドスライダ２を形成して保持させることにより
、サブサブミクロンの浮揚隙間をＣ８Ｓ方式を採用する
ことなく、ディスクを起動及び停止する方式で実現する
ことが可能となる。

なお、本発明の思想を逸脱しない範囲でどのような変形
を行なっても差支えなく、例えば負圧浮動ヘッドスライ
ダの形状、支持ばねの形状等はそれぞれの場合に適した
もので良く、上記実施例が本発明の範囲を何ら限定する
ものでないことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上、本発明について詳細に説明したように、本発明の
浮動ヘッドスライダは、Ｃ８Ｓ方式を採用することなく
、起動又は停止をすることができ、サブサブミクロンの
極超微小隙間で安定に浮揚する浮動ヘッドスライダを実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の負圧浮動ヘ
ッドスライダの一実施例を示す正面図および側面図、第
２図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ従来の負圧浮動ヘッド
スライダを示す正面図及び側面図である。 １・・・負圧浮動ヘッドスライダ、２・・・超小型の負
圧浮動ヘッドスライダ、３・・・磁気トランスデユーサ
、４・・・超小型の負圧浮動ヘッドスライダ２を保持す
るサスペンション支持ばね。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）正圧発生面と逆ステップ状のリバースステップ面
   を有する負圧浮動ヘッドスライダにおいて、 前記リバースステップ面の空気流出端部に切欠き状の溝
   が設けてあり、該溝に超小型負圧浮動ヘッドスライダが
   支持ばねで保持してあることを特徴とする浮動ヘッドス
   ライダ。
2. （２）前記負圧浮動ヘッドスライダを磁気記録媒体上の
   所定の浮揚隙間へ変位させセルフローディング作用を発
   生させ、次に前記超小型負圧浮動ヘッドスライダをセル
   フローディングさせるローディング機構が付属してある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の浮動ヘッ
   ドスライダ。