JP2004265541A - Contact sliding mechanism - Google Patents
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Abstract
【課題】接触摺動動作をする機械要素間の摩擦による摩耗を低減させるようにした接触摺動機構を提供する。
【解決手段】第1及び第2の機械要素を備え、該第1及び第2の機械要素の相対的移動に伴い、潤滑剤を介して前記第1及び第2の機械要素の動作表面が互いに接触摺動動作を行う接触摺動機構において、少なくとも一方の機械要素の動作表面に、表面エネルギーが高い領域と表面エネルギーが低い領域の2つの領域からなる表面エネルギーパターンが形成されている。前記2つの領域が交互に隣り合いかつ前記第1及び第2の機械要素の相対的移動方向に対して傾斜してなる縞状パターンが少なくとも2つ線対称になるように配置され、前記表面エネルギーパターンを形成している。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a contact sliding mechanism that reduces wear caused by friction between mechanical elements that perform a contact sliding operation.
A first and a second mechanical element are provided, and the working surfaces of the first and the second mechanical element are mutually moved through a lubricant with the relative movement of the first and the second mechanical element. In a contact sliding mechanism that performs a contact sliding operation, a surface energy pattern composed of two regions, a region having a high surface energy and a region having a low surface energy, is formed on the operating surface of at least one mechanical element. The two regions are alternately adjacent to each other and are arranged so that at least two stripe-shaped patterns that are inclined with respect to the relative movement direction of the first and second mechanical elements are line-symmetric, and the surface energy The pattern is formed.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械要素間で相対的に接触摺動動作を行い、かつその動作に精密さが要求される機械要素間の接触摺動機構に関し、より詳細には、磁気あるいは光学的手段により情報を記録・再生するための記録装置における記録媒体と読み出し・書き込みヘッド間の接触摺動機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
情報機器をはじめとする様々な精密機器は、多くの場合、精密な機械的動作を行う機械要素を備えている。そのような機械要素は、例えば、回転運動や並進運動等に関し精密な動作が要求されるとともに、そのような動作が長期にわたって保証されなければならない。また、例えば、情報機器の磁気記録装置の記録媒体とヘッド等のように、別部材である機械要素間で互いに接触摺動するような機構を有する装置においては、この接触摺動動作を長期的に保証することが要求される。以下、このような別部材でお互いに接触摺動する機構について、特に、磁気記録装置を例に挙げて説明する。
【0003】
図5に、磁気記録装置における浮上方式の情報記録・再生部分の構造が模式的に示されている。図に示されるように、情報記録・再生部分は、情報が記録される記録媒体1及び情報を記録・再生する磁気ヘッド2より構成されている。記録媒体1は、図示されていない基板上に形成され、磁気情報が記録される磁性層11、該磁性層11を保護するための保護膜12及び該保護膜12の摩耗を防ぐ潤滑膜13を備えている。また、磁気ヘッド2には、図示されていない記録・再生素子が該磁気ヘッド2の後端部21に設けられている。
【0004】
磁気ヘッド2は、記録媒体1上で空気流3により浮上し、空気流3が流入する側(以下「流入端」と言う。)2aの浮上量が高く、流入端2aの反対側(以下「流出端」と言う。)2bの浮上量が低くなるような姿勢をとる。情報を少しでも多く記録媒体に書き込む、すなわち、記録密度を上げるためには、磁気ヘッド2の記録・再生素子を磁性層11に近接させる必要があり、最終的には、図6に示されるように、磁気ヘッド2を記録媒体1に完全に接触させる、すなわち、コンタクト状態にさせることが必要となる。図6に示されるコンタクト方式の例においては、流入端2aを空気浮上させ、記録・再生素子が配置されている流出端2bを記録媒体1に接触させている。この例において、磁気ヘッド2の後端部21における記録媒体1への接触力22が小さいと、磁気ヘッド2が記録媒体1上で跳躍振動を起し易く、それによって記録又は再生動作が不安定になる恐れがある。このような跳躍振動が起きることを抑制するために、適度な接触力22を以って磁気ヘッド2を記録媒体1に押し当てることが必要になる。
【0005】
【特許文献1】
特開平9−219077号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記コンタクト方式の磁気記録装置においては、記録媒体1と磁気ヘッド2との直接接触によりそれらの間に生じる摩擦力で、記録媒体1及び磁気ヘッド2は、共に摩耗し、特に磁気ヘッドの摩耗によって記録・再生性能が劣化すると言う問題がある。
【0007】
磁気ヘッド2の摩耗を小さくするには、上記接触力22を微小にすることが望まれるが、コンタクト方式の磁気記録装置においては、上記したように、実際には無視できない接触力22で磁気ヘッド2は記録媒体1に押し当てられている。したがって、記録媒体1上での磁気ヘッド2の摺動により潤滑膜13が押し退けられ、磁気ヘッド2は、記録媒体1と接触状態(境界潤滑状態)となり、磁気ヘッド2に摩耗が発生する。一方、記録密度を上げるべく記録・再生素子と磁性層11との距離を小さくするため該記録・再生素子は磁気ヘッド2の表面下ぎりぎりに形成されている。このため、磁気ヘッド2が少しでも摩耗すると、記録・再生素子自身がダメージを受け、正常な記録再生動作を不可能にする。また、磁気ヘッド2項端部21の接触面の表面性状が摩耗により変化すれば磁気ヘッド2と記録媒体1との接触状態も変わり、磁気ヘッド2が記録媒体2上を滑らかに走行することができなくなる。このことにより、例えば、跳躍振動を起し、正常な記録再生動作が不可能になる。
【0008】
また、磁気ヘッド2の摩耗を防止するために、磁気ヘッド2の接触面に凹凸面を形成すると共に、凸面を表面エネルギーの高い部分とし、凹面を低い部分として構成することにより、表面エネルギーの低い凹面部分で潤滑剤を弾いて凸面に向けて該潤滑剤を流し、凸面部分の摩耗を防止することも提案されている(特許文献1参照)。
【0009】
コンタクト記録方式における磁気スペーシング(記録・再生素子と磁性層11との距離)は、10nm程度以下であることから、許容される摩耗量(摩耗高さ)は、例えば1〜0.5nm程度であり、従来行なわれてきた潤滑剤及び保護膜表面の最適化あるいは上記提案手段では上記許容摩耗量をクリアするには十分なものとは言えず、依然として記録・再生性能の劣化を招いていた。
【0010】
本発明の目的は、上記した問題点に鑑み、接触摺動動作をする機械要素間の摩擦による摩耗を低減させるようにした接触摺動機構を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の接触摺動機構は、第1及び第2の機械要素を備え、該第1及び第2の機械要素の相対的移動に伴い、潤滑剤を介して前記第1及び第2の機械要素の動作表面が互いに接触摺動動作を行う接触摺動機構において、少なくとも一方の機械要素の動作表面に、表面エネルギーが高い領域と表面エネルギーが低い領域とから構成される表面エネルギーパターンが形成されると共に、前記表面エネルギーパターンは、複数の前記表面エネルギーが高い領域と複数の前記表面エネルギーが低い領域とが交互に隣り合って配置されかつ前記第1及び第2の機械要素の相対的移動方向に対していずれも傾斜してなる斜め縞状パターンを含んでいることを特徴とする。
【0012】
前記表面エネルギーパターンは、前記第1及び第2の機械要素の相対的移動方向に対する傾斜が異なる複数の前記斜め縞状パターンで形成されていてもよいし、さらに、少なくとも2つの前記斜め縞状パターンが動作表面の中心線に対して線対称になるように配置されてなるへリングボーン状パターンで形成されていてもよい。
【0013】
前記表面エネルギーパターンは、プラズマ処理やフォトリソグラフィなどにより選択的に、前記動作表面と異なる元素を該動作表面の特定領域に付与又は添加して形成されることが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施例を図1乃至4を用いて説明する。
【0015】
図1は、本発明の1実施例であるコンタクト方式の磁気記録装置における磁気ヘッドのスライド面を示し、図2は、図1に示されるスライド面の記録媒体との接触面の構成を説明するための該接触面の模式拡大図である。図3は、磁気ヘッドスライド面の接触面と潤滑膜との関係を示す模式図であり、図4は、潤滑剤により磁気ヘッドスライド面の接触面との接触境界に形成されるメニスカスを示す概略図である。
【0016】
なお、磁気記録装置を構成し、互いに接触摺動する第1の機械要素としての記録媒体1及び第2の機械要素としての磁気ヘッド2の基本的構成は、図5及び図6に示される従来例と同じであり、したがって、同じ参照番号は、同じ構成要素を示している。
【0017】
図1は、図6に示される磁気ヘッド2の下面(腹面)、すなわち記録媒体1に対向する面、を示している。
【0018】
図1において、23は、第1の機械要素としての記録媒体1に対向する、硬質アモルファスカーボン膜で被覆されている第2の機械要素としての磁気ヘッド2のスライド面を示している。231は、該スライド面23の流入端2a側であって、他の部分よりも数μm程度突出形成されているエアベアリング面を示しており、該エアベアリング面231を利用して、記録媒体1と磁気ヘッド2との相対移動により生じる空気流が圧力を発生し、磁気ヘッド2を記録媒体1から浮上させる(図6参照)。232は、スライド面23の流出端2b側特定領域に形成されている接触面を示し、該接触面232は、記録ヘッド1及び磁気ヘッド2の相対的移動に伴い、記録媒体1表面上を接触摺動する。
【0019】
本発明は、当該接触面232の構成に特徴を有する。すなわち、接触摺動動作をする動作表面としての接触面232は、表面エネルギーが高い領域232aと表面エネルギーが低い領域232bとを備える。複数の表面エネルギーが高い領域232aと複数の低い領域232bとが、図2に示されるように、略同一幅を有する帯状をなしており、交互に隣り合い、略平行に配置され、かつ接触面232の中心線232cに対して傾斜して配置される斜め縞状パターンを形成し、さらに、該縞状パターンが中心線232cに対して左右(図では上下)対称になるように配置されている。結果として、各領域232a、232bは、それぞれがV字形をなし、全体として中心線232c上で折り返しを持つ斜め縞状パターン、いわゆるへリングボーン状パターンをなして配置されている。なお、中心線232cは、磁気ヘッド2のスライド面23の中心線と一致している。また、接触面232の中心線232c上流出端2b側には、記録・再生素子24が設けられている。
【0020】
上記したような表面エネルギーの異なる2つの領域232a、232bが接触面232上に適宜配置されてなる表面エネルギーパターンは、後述されるように、表面エネルギーが高い領域232aは、スライド面23の表面を形成している元素自体で形成され、表面エネルギーが低い領域232bは、フッ素をスライド面23に蒸着すること等により形成される。
【0021】
このように構成された磁気ヘッド2の接触面232は、図3に示されるように、流入端2a側を記録媒体1から浮上させ、流出端2b側を記録媒体1に接触摺動しながら、該記録媒体1に対して相対的に移動する。この時、潤滑膜13の表面と交差する磁気ヘッド2の接触面232には、記録媒体1の潤滑膜13によるメニスカス131が形成される。
【0022】
図4には、磁気ヘッド2の接触面232に対して形成されている潤滑膜13のメニスカス131を磁気ヘッド2の上面側(背面側)から透視的に見た拡大図が示されている。なお、点線C−Cは、潤滑膜13と磁気ヘッド2の接触面との接触境界を表す境界線を示している。表面エネルギーが高い領域232aに対する潤滑膜13を形成している潤滑剤の接触角は小さく、これに対して表面エネルギーが低い部分232bに対する潤滑剤の接触角は大きい。ここでは説明を分かり易くするために、仮に表面エネルギーが高い領域232aに対する接触角は90゜以下であり、表面エネルギーが低い領域232bに対する接触角は90゜以上であるとすると、形成されるメニスカス131は、図4に示されるように、表面エネルギーが高い領域232aでは前進(図4の境界線C−Cより右方に位置)し、逆に表面エネルギーが低い領域232bでは後退(図4の境界線C−Cより左方に位置)している。
【0023】
今、図3に示されるように、磁気ヘッド2に対して記録媒体1が速度Vで図の左方に移動すると、磁気ヘッド2の接触面232と記録媒体1とに挟まれた部分における潤滑膜13を構成する潤滑剤は、実際は、概略図3に示されるような速度分布Aを持つ。ここでは、説明を分かり易くするために、潤滑膜13を構成する潤滑剤が平均速度vの速度分布Bを持って流れると仮定する。その場合、図4に示されるように、メニスカス131部分でも、潤滑膜13を構成する潤滑剤は、矢印132bで示されるように流出端2b側に向かって平均速度vで流れようとする。
【0024】
しかしながら、表面エネルギーが高い領域232aでの迫り出した(あるいは、前進した)メニスカス部分の潤滑剤は、その前方(流出端2b側)に位置する表面エネルギーが低い領域232bの後退したメニスカス部分に進路を阻まれ、矢印132aで示されるように、斜め方向に流れる。結果として、潤滑膜13を構成する潤滑剤は、接触面232のへリングボーン状パターンの折り返し部分、すなわち、中心線232c、に向かう速度ベクトルを有することになる。それによって、接触面232の中心線232c、言い換えれば、磁気ヘッド2の中心線、に沿って潤滑剤が集中し、その圧力が高まり、磁気ヘッド2は、図3に示されるように、該潤滑剤の圧力による上昇力Fを受けて押し上げられ、記録媒体1の保護膜12に対し非接触状態となる。
【0025】
この場合、潤滑材を中心線232cに沿って集中させるという観点から見て、表面エネルギーが高い領域232a及び表面エネルギーの低い領域232bが中心線232cに対してなす角度としては、15〜75度であることが好ましい。
【0026】
潤滑膜13は、通常約2nmと非常に薄い膜であり、該潤滑膜13を構成する潤滑剤により磁気ヘッド2が押し上げられる高さは、僅かであるものの、磁気ヘッド2の接触面232と記録媒体1の保護膜12との接触が従来に比し回避されるため、接触面232又は保護膜12の摩耗が低減され、したがって、磁気記録装置の記録・再生性能の劣化が防止される。
【0027】
本実施例において、磁気ヘッドの2の接触面232は、表面エネルギーが高い領域232aと低い領域232bとが中心線232cに対して左右対称のへリングボーン状パターンをなしているが、これに限られるものではない。例えば、各領域232a、232bは、必ずしも同一幅を有していなくてもよい。また、各領域232a、232bは、左右対称のヘリングボーン状パターンを有する接触面232がスライド面23の中心線に対して左右対称に複数配置されていてもよいし、本実施例に示されている左右のパターンが間隔を置いてスライド面23の中心線に対して左右対称に配置されていてもよい。さらに、表面エネルギーが高い領域232aと低い領域232bとは、必ずしも左右対称のパターンを形成していなくともよく、表面エネルギーが高い領域232aと低い領域232bの傾斜が左右で若干異なっていてもよい。
【0028】
次に、本発明に係る接触面の表面エネルギーパターンの形成方法について説明する。
【0029】
上記したように、磁気ヘッド2と記録媒体1との距離は非常に僅かであり、その表面は、例えば、平均粗さRa=0.2〜0.5nmといった非常に高い平滑性が要求される。このため、例えば、磁気ヘッド2のスライド面23に表面エネルギーパターンを形成した後も、該磁気ヘッド2のスライド面23には同様の平滑性が要求される。
【0030】
本実施例では、接触面232において部分的に異なる表面エネルギー領域を形成するために、スライド面23を被覆している元素、すなわち、(硬質アモルファス)カーボン(炭素)、と表面エネルギーが異なるように、元素、例えば、フッ素、をプラズマ処理によりスライダ面23表面を構成する被覆膜(本実施例では、硬質アモルファスカーボン膜)上に蒸着させることが好ましい。
【0031】
この形成方法によれば、スライド面23の硬質アモルファスカーボン膜の極表面層のみをフッ素終端とすることが可能であり、したがって、高い平滑性を持ったスライダ面23表面に影響を与えることがほとんどない。
【0032】
なお、本実施例では、異なる表面エネルギー領域のうちの一方すなわち表面エネルギーが高い領域232aとして、スライド面23表面を構成する被覆膜自体をそのまま利用しているが、表面エネルギーが低い領域232bと同様に、スライド面23表面を構成する炭素とは別の元素をスライド面23上に蒸着してもよい。
【0033】
また、特定部分に選択的に異なる元素を付与又は添加するには、フォトリソグラフィの手法を使ってもよいし、あるいは、全面に適当な元素を付与した後、収束イオンビームによりスキャニングを行なえば、選択的に極表面部分だけが除去され、元の表面、すなわちカーボン膜を露出させることができる。このようなパターニング処理を行なっても表面形状に影響を与えることなく表面エネルギーパターンを形成することができる。
【0034】
さらに、スライダ面の被覆膜に対し、例えば、酸素プラズマ処理をすることにより表面エネルギーを高くすることが可能であり、これを利用して、表面エネルギーの異なる領域を形成するようにしてもよい。
【0035】
本実施例においては、磁気記録装置を構成し、互いに接触摺動する第1の機械要素としての記録媒体及び第2の機械要素としての磁気ヘッドからなる接触摺動機構について説明してきたが、本発明は、このような磁気記録装置に限られることはなく、潤滑剤を介し相対的に接触摺動動作をする第1、2の機械要素からなる接触摺動機構全てに適用可能である。また、ヘリングボーン状の表面エネルギーパターンが形成される接触面は、第1、2いずれかの機械要素に設けられてもよいし、第1、2両方の機械要素に設けられてもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係る接触摺動機構は、第1及び第2の機械要素の相対的移動に伴い潤滑剤を介して接触摺動する前記第1及び第2の機械要素の動作表面の少なくとも一方の動作表面に、表面エネルギーが高い領域と表面エネルギーが低い領域とから構成される表面エネルギーパターンが形成されると共に、前記表面エネルギーパターンは、複数の前記表面エネルギーが高い領域と複数の前記表面エネルギーが低い領域とが交互に隣り合って配置されかつ前記第1及び第2の機械要素の相対的移動方向に対していずれも傾斜してなる斜め縞状パターンを含むようにしたので、第1及び第2の機械要素の相対的移動により発生する潤滑剤の流れを制御し、動作表面の所定部分に圧力を発生させて該動作表面同士を非接触状態にすることができ、動作表面同士の接触摺動動作における摩耗あるいは摩擦を抑えることができる。
【0037】
また、表面エネルギーパターンは、プラズマ処理やフォトリソグラフィなどにより選択的に、前記動作表面と異なる元素を該動作表面の特定領域に付与又は添加して形成されるようにしたので、動作表面がもともと持っていた表面形状に影響を与えず表面エネルギーパターンを形成することができると共に、上記の通りの十分な摩耗あるいは摩擦低減効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例であるコンタクト方式の磁気記録装置における磁気ヘッドのスライド面の概略図である。
【図2】図1に示されるスライド面の記録媒体との接触面の構成を説明するための該記録媒体接触面の模式拡大図である。
【図3】磁気ヘッドスライド面の接触面と潤滑膜との関係を示す模式図である。
【図4】潤滑剤により磁気ヘッドスライド面の接触面との接触境界に形成されるメニスカスを示す概略模式図である。
【図5】磁気記録装置における浮上方式の情報記録・再生部分の構造を示す概略模式図である。
【図6】磁気記録装置におけるコンタクト方式の情報記録・再生部分の構造を示す概略模式図である。
【符号の説明】
1 記録媒体
2 磁気ヘッド
2a 流入端
2b 流出端
3 空気流
11 潤滑膜
12 保護膜
13 磁性層
21 後端部
22 接触力
23 スライド面
131 メニスカス
231 エアベアリング面
232 接触面
232a 表面エネルギーが高い領域
232b 表面エネルギーが低い領域
232c (接触面の)中心線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contact / sliding mechanism between mechanical elements which relatively performs a contact / sliding operation between mechanical elements and requires a high degree of precision in the operation, and more particularly, to information sliding by magnetic or optical means. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a contact sliding mechanism between a recording medium and a read / write head in a recording apparatus for recording / reproducing data.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Various precision devices such as information devices often include mechanical elements that perform precise mechanical operations. Such mechanical elements require precise movements, for example, in terms of rotational movement, translational movement, and the like, and such movements must be guaranteed over a long period of time. Further, for example, in a device having a mechanism such that a mechanical element which is a separate member slides in contact with each other, such as a recording medium and a head of a magnetic recording device of information equipment, this contact sliding operation is performed for a long time. Assurance is required. Hereinafter, a mechanism in which such separate members slide in contact with each other will be described, particularly using a magnetic recording device as an example.
[0003]
FIG. 5 schematically shows the structure of a levitation type information recording / reproducing portion in a magnetic recording apparatus. As shown in the figure, the information recording / reproducing portion includes a
[0004]
The
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-9-219077
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned contact type magnetic recording apparatus, both the
[0007]
In order to reduce the wear of the
[0008]
In addition, in order to prevent the
[0009]
Since the magnetic spacing (distance between the recording / reproducing element and the magnetic layer 11) in the contact recording method is about 10 nm or less, the allowable wear amount (wear height) is, for example, about 1 to 0.5 nm. However, the conventional optimization of the lubricant and the protective film surface or the above-mentioned proposed means cannot be said to be sufficient to clear the above-mentioned permissible abrasion amount, and the recording / reproducing performance still deteriorates.
[0010]
An object of the present invention is to provide a contact sliding mechanism that reduces wear due to friction between mechanical elements that perform a contact sliding operation in view of the above-mentioned problems.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a contact sliding mechanism according to the present invention includes first and second mechanical elements, and the first and second mechanical elements move relative to each other through a lubricant with the relative movement of the first and second mechanical elements. In the contact sliding mechanism in which the operating surfaces of the first and second mechanical elements perform a sliding contact operation with each other, at least one of the operating surfaces of the mechanical elements includes a region having a high surface energy and a region having a low surface energy. A surface energy pattern is formed, and the surface energy pattern is such that a plurality of the high surface energy regions and a plurality of the low surface energy regions are arranged alternately adjacent to each other, and the first and second machines are arranged. It is characterized in that it includes an oblique stripe pattern that is inclined with respect to the relative movement direction of the elements.
[0012]
The surface energy pattern may be formed by a plurality of the oblique stripe patterns having different inclinations with respect to a relative movement direction of the first and second mechanical elements, and further, at least two of the oblique stripe patterns. May be formed in a herringbone pattern arranged so as to be line-symmetric with respect to the center line of the operating surface.
[0013]
It is preferable that the surface energy pattern is formed by selectively applying or adding an element different from the operating surface to a specific region of the operating surface by plasma processing, photolithography, or the like.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0015]
FIG. 1 shows a slide surface of a magnetic head in a contact type magnetic recording apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a configuration of a contact surface of the slide surface shown in FIG. 1 with a recording medium. FIG. 4 is a schematic enlarged view of the contact surface for the purpose. FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the contact surface of the magnetic head slide surface and the lubricating film, and FIG. 4 is a schematic diagram showing a meniscus formed at the contact boundary between the magnetic head slide surface and the contact surface by the lubricant. FIG.
[0016]
The basic structure of a
[0017]
FIG. 1 shows a lower surface (abdominal surface) of the
[0018]
In FIG. 1,
[0019]
The present invention is characterized by the configuration of the
[0020]
As described above, the surface energy pattern in which the two
[0021]
As shown in FIG. 3, the
[0022]
FIG. 4 is an enlarged view of the
[0023]
Now, as shown in FIG. 3, when the
[0024]
However, the lubricant in the protruding (or advancing) meniscus portion in the high
[0025]
In this case, from the viewpoint of concentrating the lubricant along the
[0026]
The lubricating
[0027]
In the present embodiment, the two
[0028]
Next, a method for forming a surface energy pattern on a contact surface according to the present invention will be described.
[0029]
As described above, the distance between the
[0030]
In this embodiment, in order to form a partially different surface energy region on the
[0031]
According to this forming method, only the very surface layer of the hard amorphous carbon film on the
[0032]
In this embodiment, the coating film itself forming the surface of the
[0033]
In addition, in order to selectively impart or add a different element to a specific portion, a photolithography method may be used, or if an appropriate element is imparted to the entire surface and then scanning is performed with a focused ion beam, Optionally, only the very surface portion is removed, and the original surface, that is, the carbon film can be exposed. Even if such a patterning process is performed, a surface energy pattern can be formed without affecting the surface shape.
[0034]
Furthermore, it is possible to increase the surface energy of the coating film on the slider surface by, for example, performing an oxygen plasma treatment, and this may be used to form regions having different surface energies. .
[0035]
In the present embodiment, the contact / sliding mechanism comprising the recording medium as the first mechanical element and the magnetic head as the second mechanical element, which constitute the magnetic recording apparatus and slide in contact with each other, has been described. The present invention is not limited to such a magnetic recording device, but is applicable to all contact sliding mechanisms including first and second mechanical elements that relatively perform a sliding contact operation via a lubricant. Further, the contact surface on which the herringbone-shaped surface energy pattern is formed may be provided on either the first or second mechanical element, or may be provided on both the first and second mechanical elements.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the contact sliding mechanism according to the present invention provides an operating surface of the first and second mechanical elements that slides in contact with each other via the lubricant with the relative movement of the first and second mechanical elements. On at least one of the operating surfaces, a surface energy pattern composed of a high surface energy region and a low surface energy region is formed, and the surface energy pattern includes a plurality of the high surface energy regions and a plurality of the high surface energy regions. Since the low surface energy regions are alternately arranged adjacent to each other and include oblique stripe patterns that are both inclined with respect to the relative movement direction of the first and second mechanical elements, Controlling the flow of lubricant generated by the relative movement of the first and second mechanical elements to generate pressure at a predetermined portion of the working surface to bring the working surfaces into a non-contact state. It can be, it is possible to suppress the wear or friction at the contact sliding operation of the operating surfaces on each.
[0037]
In addition, the surface energy pattern is formed by selectively applying or adding an element different from the working surface to a specific region of the working surface by plasma processing, photolithography, or the like. A surface energy pattern can be formed without affecting the surface shape, and a sufficient wear or friction reducing effect as described above can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a slide surface of a magnetic head in a contact type magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic enlarged view of a recording medium contact surface for explaining a configuration of a contact surface of the slide surface shown in FIG. 1 with the recording medium.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between a contact surface of a magnetic head slide surface and a lubricating film.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a meniscus formed at a contact boundary of a magnetic head slide surface with a contact surface by a lubricant.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of a levitation type information recording / reproducing portion in the magnetic recording apparatus.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a structure of a contact type information recording / reproducing portion in the magnetic recording device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
少なくとも一方の機械要素の動作表面に、表面エネルギーが高い領域と表面エネルギーが低い領域とから構成される表面エネルギーパターンが形成されると共に、
前記表面エネルギーパターンは、複数の前記表面エネルギーが高い領域と複数の前記表面エネルギーが低い領域とが交互に隣り合って配置されかつ前記第1及び第2の機械要素の相対的移動方向に対していずれも傾斜してなる斜め縞状パターンを含んでいることを特徴とする接触摺動機構。A first and a second mechanical element, wherein, with the relative movement of the first and the second mechanical element, the working surfaces of the first and the second mechanical element are in sliding contact with each other via a lubricant; In the contact sliding mechanism that performs
A surface energy pattern composed of a high surface energy region and a low surface energy region is formed on the operating surface of at least one mechanical element,
The surface energy pattern is such that a plurality of the high surface energy regions and a plurality of the low surface energy regions are alternately arranged adjacent to each other and with respect to a relative movement direction of the first and second mechanical elements. A contact / sliding mechanism, wherein each of the contact / sliding mechanisms includes a slanted stripe pattern.
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