JP2001236622A - ヘッドスライダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライダの振動を抑制し、空気潤滑面近傍、
特に正圧を発生する上段面近傍の空気流を乱すことのな
いヘッドスライダを提供する。 【解決手段】 本発明に係るヘッドスライダは、ディス
ク媒体に対向する空気潤滑面と空気流入端と空気流出端
とを有するスライダであって、空気潤滑面は上段面と、
上段面よりディスク媒体方向と逆方向に深さを有する中
段面と、中段面より深い下段面を少なくとも有し、下段
面に形成され、かつディスク媒体方向高さが上段面より
高い突起を少なくとも１個以上具備したことを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク装置等に
用いられているヘッドスライダに関し、特にスライダの
空気潤滑面に突起が形成されているヘッドスライダに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置の記録密度の向
上は著しく、その記録密度の増加は年率１００％ともい
われている。磁気ディスク装置では、ディスク媒体と磁
気ヘッドを搭載したスライダとの接触による摩耗損傷を
避けるために、ディスク媒体が停止している状態ではス
ライダをディスク媒体に接触させ、ディスク媒体が回転
しディスク媒体と磁気ヘッドとの間で記録再生を行う際
には、ディスク媒体の回転で発生する空気流によって、
スライダをディスク媒体より浮上させるようにした、コ
ンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式といわれ
る起動停止方式が採用されている。

【０００３】磁気ディスク装置では、記録密度の増加に
ともない、スライダのディスク媒体に対する浮上量は小
さくなる傾向にある。この浮上量の低下はスライダの空
気潤滑面を複数の高さの異なる略平面で形成し、スライ
ダとディスク媒体との隙間が小さくなるように高く形成
された平面で正圧を発生し、スライダとディスク媒体と
の隙間が大きくなるように低く形成された平面で負圧を
発生し、正圧と負圧とをバランスして浮上するいわゆる
負圧利用型スライダによって達成されるものである。

【０００４】しかしスライダの浮上量が小さくなると記
録再生を行うディスク媒体回転中にもスライダがディス
ク媒体に接触し、スライダあるいはディスク媒体が損傷
する問題がある。

【０００５】そこでスライダの浮上量を小さくする際に
は、ディスク媒体の表面あらさを小さくしてディスク媒
体とスライダの接触を防止することが行われている。し
かしながら、ディスク媒体の表面あらさが小さくなると
ディスク媒体停止時のスライダとディスク媒体との真実
接触面積が大きくなり、吸着力が大きくなる。吸着力が
大きければ、ディスク媒体回転始動時のモータ負荷が大
きくなったり、最悪の場合スライダがサスペンションか
ら脱落してしまう。

【０００６】そこで吸着力を小さくするために、スライ
ダのディスク媒体に対向する空気潤滑面に複数の突起を
設けてディスク媒体との接触面積を小さくすることが、
例えば特開平９−２９３２２３号公報、特開平１０−２
６９７３６号公報等に記載されている。

【０００７】また、特開平９−２９３２２３号公報に
は、空気流出端側に形成される突起の高さを空気流入端
側に形成される突起の高さより小さくすることで、ディ
スク媒体停止時のスライダを前方部が持ち上がった状態
にすることで、起動時のスライダの浮き上がりを良く
し、ディスク媒体とスライダの摺動距離を短くできるこ
とが記載されている。

【０００８】また、特開平１０−２６９７３６号公報に
は、突起を長手方向に長い玉子型に形成することで、突
起の面積を確保しつつ、浮上方向に対しての摩擦が大き
くなって摩耗するのを防止できることが記載されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】空気潤滑面に突起を設
けて吸着力を小さくしようとする場合、一般的に突起は
空気潤滑面から３０ｎｍ〜４０ｎｍ程度の高さに突出形
成される。これは突起が例えば５ｎｍ〜１０ｎｍ程度に
低く突出形成されている場合、ディスク媒体表面に塗布
された潤滑剤のメニスカス力によって潤滑剤が突起側面
を伝って、空気潤滑面を覆ってしまい吸着力を小さくす
ることができないためである。しかし現在スライダの浮
上量は２５ｎｍ以下の領域であり、突起の高さよりも小
さい。そこで、スライダが浮上している際、磁気ヘッド
が搭載されているスライダ空気流出端の浮上量は２５ｎ
ｍとし、スライダ空気流入端の浮上量は例えば２００ｎ
ｍと大きくして、突起とディスク媒体との隙間をスライ
ダ空気流出端とディスク媒体との隙間より大きくして接
触を防ぐ必要がある。

【００１０】このようにいわゆるピッチ角を大きくした
場合、スライダとディスク媒体との間に形成される空気
膜の剛性が低下してしまい、スライダの浮上姿勢が不安
定になるという問題がある。さらに、突起をスライダの
正圧を発生する平面に設けることで、空気潤滑面近傍の
空気流を乱してしまい、スライダの浮上姿勢が不安定に
なるという問題がある。あるいは空気流入端側の突起を
空気流出端側の突起より高く形成し、ディスク媒体回転
始動時のスライダとディスク媒体との間への空気の流入
を促進することで、スライダとディスク媒体との摺動距
離を短くするためには、空気流入端側の突起と空気流出
端側の突起の高さを変えて形成しなければならないの
で、加工工程が複雑になるという問題がある。

【００１１】本発明はこのような不都合に鑑みて創案さ
れたものであって、空気潤滑面近傍、特に正圧を発生す
る上段面近傍の空気流を乱すことのないヘッドスライダ
の提供を目的としている。

【００１２】さらに、本発明は、空気潤滑面を流れる空
気流を乱すことのないヘッドスライダの提供を目的とし
ている。

【００１３】さらに、本発明は、スライダの空気膜剛性
を高くし、かつスライダとディスク媒体との摺動距離を
短くできるヘッドスライダの提供を目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るヘッドスラ
イダは、ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空気流入
端と空気流出端とを有するヘッドスライダであって、該
空気潤滑面は、上段面と、該上段面より該ディスク媒体
方向と逆方向に深さを有する中段面と、該中段面より深
い下段面とを少なくとも有し、該空気潤滑面は、該下段
面に形成される突起を少なくとも１個以上有し、そのこ
とにより上記目的が達成される。

【００１５】前記突起の前記ディスク媒体方向高さが前
記上段面より高くてもよい。

【００１６】前記突起は前記ディスク媒体に平行な方向
に前記上段面から５０μｍ以上離間して形成されてもよ
い。

【００１７】本発明に係る他のヘッドスライダは、ディ
スク媒体に対向する空気潤滑面と空気流入端と空気流出
端とを有するヘッドスライダであって、該空気潤滑面
は、上段面と、該上段面より該ディスク媒体方向に深い
少なくとも２つ以上の略平面と、該ディスク媒体方向に
高さの異なる略平面に形成した突起とを有し、空気流入
端側の第１突起が配設された略平面は、空気流出端側の
第２突起が配設された略平面よりディスク媒体方向と逆
方向に深く、そのことにより上記目的が達成される。

【００１８】前記第１突起と前記第２突起とは前記上段
面より前記ディスク媒体方向に高くなるように形成され
てもよい。

【００１９】前記第１突起は前記第２突起より高くても
よい。

【００２０】本発明に係るさらに他のヘッドスライダ
は、ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空気流入端と
空気流出端とを有するヘッドスライダであって、該空気
潤滑面は、上段面と、該上段面より該ディスク媒体方向
に深い少なくとも１つ以上の略平面と、該上段面に形成
される第１突起と、該略平面に形成される第２突起とを
有し、該第１突起は、該第２突起に対して該空気流入端
に形成され、該第２突起は、該上段面より該ディスク媒
体方向に高くなるように形成され、該第１突起は該第２
突起より高く、そのことにより上記目的が達成される。

【００２１】本発明に係るさらに他のヘッドスライダ
は、ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空気流入端と
空気流出端とを有するヘッドスライダであって、空気潤
滑面は上段面と、上段面よりディスク媒体方向と逆方向
に深さを有する中段面と、中段面より深い下段面を少な
くとも有し、空気流入端側の幅が大きく、空気流出端側
の幅を狭めた玉子型に形成される突起を少なくとも１個
以上有し、そのことにより上記目的が達成される。

【００２２】前記突起の前記ディスク媒体方向高さが前
記上段面より高くてもよい。本発明に係るさらに他のヘ
ッドスライダは、ディスク媒体に対向する空気潤滑面と
空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであ
って、該空気潤滑面は上段面と、該上段面より該ディス
ク媒体方向と逆方向に深さを有する中段面と、該中段面
より深い下段面とを少なくとも有し、該上段面あるいは
該中段面に形成される少なくとも１個以上の突起を有
し、該突起は、該上段面より所定の高さだけ突出し、該
高さは、好ましくないフリクションが発生しない程度に
十分高く、そのことにより上記目的が達成される。

【００２３】前記高さは、５ｎｍ以上であってもよい。

【００２４】前記突起が形成される前記上段面あるいは
前記中段面の面積に対する該突起の前記ディスク媒体に
対向する面の面積の比率は、好ましくない前記フリクシ
ョンが発生しない程度に十分高くてもよい。

【００２５】前記比率は、４分の１以上であってもよ
い。すべての前記突起の面積の和は、好ましくない前記
フリクションが発生しない程度に十分小さくてもよい。

【００２６】前記面積の和は、０．０３ｍｍ²以下であ
ってもよい。

【００２７】本発明に係るさらに他のヘッドスライダ
は、ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空気流入端と
空気流出端とを有するヘッドスライダであって、該空気
潤滑面は、該ディスク媒体方向に高さの異なる第１およ
び第２略平面と、該第１略平面に形成される第１突起
と、該第２略平面に形成される第２突起とを有し、該第
１突起は、該第２突起に対して該空気流入端側に形成さ
れ、該第２略平面は、該第１略平面よりも該ディスク媒
体方向と逆方向に深く、該第１突起の該第１略平面から
の突起高さと該第２突起の該第２略平面からの突起高さ
とは実質的に等しくてもよい。

【００２８】この発明によれば、潤滑剤の伝達を防ぐに
十分な突起高さを確保し、かつ上段面からの突出を小さ
くするとともに、空気潤滑面近傍、特に正圧を発生する
上段面近傍の空気流を乱すことがなく、スライダの浮上
姿勢を安定させることができるという優れた効果が得ら
れる。

【００２９】この発明によれば、空気流出端側突起の上
段面からの高さを小さくすることが可能であり、ピッチ
角を小さくでき、空気膜剛性を確保し安定した浮上姿勢
が得られるとともに、ディスク媒体停止時のスライダを
前方部が持ち上がった状態にすることで、起動時のスラ
イダの浮き上がりを良くし、ディスク媒体とスライダの
摺動距離を短くできるという優れた効果が得られる。

【００３０】この発明によれば、突起の面積を確保しつ
つ、浮上方向に対しての摩擦が大きくなって摩耗するの
を防止でき、かつ突起の後流を乱すことがないのでスラ
イダの浮上姿勢を安定にできるという優れた効果が得ら
れる。

【００３１】突起を下段面に配設し、上段面より突出す
るように形成する場合、突起高さを大きくする必要があ
るが、この発明によれば、何ら突起を高く形成すること
なく、ディスク媒体との吸着を防止することが可能であ
り、かつスライダの浮上姿勢を安定にできるという優れ
た効果が得られる。

【００３２】この発明によれば、すべての突起を同時形
成、同一高さに形成しても、空気流入端側に形成した突
起の上段面からの突出を空気流出端側に形成した突起の
上段面からの突出よりも大きくすることが可能であり、
何ら複雑な加工工程を経ることなくディスク媒体停止時
のスライダを前方部が持ち上がった状態にすることで、
起動時のスライダの浮き上がりを良くし、ディスク媒体
とスライダの摺動距離を短くできるという優れた効果が
得られる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００３４】（実施の形態１）図１はディスク装置の内
部の斜視図である。図２は磁気ディスク装置の断面図で
ある。磁気ディスク装置はハウジングカバー（図示せ
ず）により覆われている。アクチュエータ軸２０に回転
可能に取り付けられたアクチュエータ・アームの組５の
それぞれの先端には、サスペンション１４が取り付けら
れている。それぞれのサスペンション１４の先端には、
磁気変換器あるいは読み取り書き込みヘッド９９（図１
には図示せず）を運ぶ磁気ヘッドスライダ３が取り付け
られている。

【００３５】ハウジング７内には主軸１が装着されてい
る。主軸１には、多数の磁気ディスク媒体２が回転可能
に間隔をあけて取り付けられている。磁気ディスク媒体
２は、モーター８によって回転する主軸１とともに矢印
Ａで示す方向に回転する。磁気ヘッドスライダ３の中に
あって、アクチュエータ・アームの組５で位置決めされ
るヘッド９９（図示せず）によって、情報が磁気ディス
ク媒体２上に書き込まれあるいは磁気ディスク媒体２か
ら読み取られる。

【００３６】磁気ディスク媒体２のそれぞれの表面と裏
面の両方に磁気ヘッドスライダ３が設けられており，各
磁気ディスク媒体２の表面と裏面に情報が書き込まれあ
るいは磁気ディスク媒体２から読み取られる．ボイスコ
イルモータ６によって、アクチュエータの組５に動力が
あたえられ、アクチュエータアーム５はアクチュエータ
軸２０の周りを回転する。

【００３７】磁気ヘッドスライダ３とそれに一体化され
た磁気変換器（図示せず）は、データの磁気的表示を磁
気ディスク媒体２上のどのトラックにでも記憶できるよ
うに磁気ディスク媒体２の表面上を動く。磁気ディスク
装置中では、この変換器の動きは、アクチュエータ軸２
０周りの回転によるものである。アクチュエータ・アー
ム５を回転させることで、磁気ヘッドスライダ３及びそ
の中の変換器は、磁気ディスク媒体２の表面上のどのト
ラックの上にでも位置することができる。

【００３８】図３は、磁気ディスク媒体２の中の一枚を
上から見た詳細図である。磁気ディスク装置の技術とし
てよく知られているように、それぞれの磁気ディスク媒
体２には、磁気情報が記録される同心状のトラックの列
がある。内直径（ＩＤ）１１は、データが記憶される最
も内側の同心トラックである。外直径（ＯＤ）１２は、
データが記憶される最も外側の同心トラックである。

【００３９】ＣＳＳゾーン１３は、ＩＤ１１の内周にト
ラック状に構成されている。磁気ディスク媒体２の回転
が停止している状態では、磁気ヘッドスライダ３はＣＳ
Ｓゾーン１３上に接触状態で待機している。

【００４０】図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）
はＣＳＳを説明する模式図である。ＣＳＳゾーン１３に
は磁気ディスク媒体２と磁気ヘッドスライダ３との吸着
を防ぐために磁気ディスク媒体２表面上に周期的なバン
プと呼ばれる突起が形成されていて、本実施の形態１に
おけるバンプ高さは５ｎｍ、潤滑剤の厚さは２ｎｍであ
る。また磁気ヘッドスライダ３と磁気ディスク媒体２と
の吸着を防ぐために、磁気ヘッドスライダ３の磁気ディ
スク媒体２と対向する空気潤滑面３０には、吸着防止用
の突起１０１、１０２が配設されている。通常、この突
起は空気潤滑面３０にシリコン膜およびＤＬＣ膜を所望
の厚さに積層した後、パターニングによって形成される
ものである。

【００４１】図４（ａ）に示すように、磁気ディスク媒
体２が回転停止している状態では、磁気ヘッドスライダ
３はサスペンション１４によってピボット１５を介して
磁気ディスク媒体３表面に押圧されていて、空気潤滑面
３０に形成された突起１０１、１０２が磁気ディスク媒
体２と接触するようにされている。

【００４２】磁気ディスク媒体２が回転を始めると、空
気流が磁気ディスク媒体２表面と空気潤滑面３０との間
に流入し、磁気ヘッドスライダ３は、図４（ｂ）に示す
ように磁気ディスク媒体２の回転速度の増加にともなっ
て、徐々に磁気ディスク媒体２から浮上する。

【００４３】図４（ｃ）に示すように、磁気ディスク媒
体２の回転速度が所定の回転速度、本実施の形態１では
３０００ｒｐｍより大きくなった際には、磁気ヘッドス
ライダ３は磁気ディスク媒体２表面から浮上し、非接触
の状態となる。さらに記録再生を行う一定の回転速度、
本実施の形態１では７２００ｒｐｍまで加速された際に
は、ピッチ角θをもって浮上し、突起１０２が空気流出
端４２よりも高くなるようにされる。

【００４４】図５に、磁気ヘッドスライダ３の空気潤滑
面３０の形状を示す。空気潤滑面３０は、磁気ヘッドス
ライダ３の下面に形成され、磁気ディスク媒体２に対向
している。空気潤滑面３０の形状は、型成形、エッチン
グ、レーザ切削加工、イオン粉砕加工、汎用の機械加
工、あるいは他の種々の方法によって形成される。

【００４５】空気潤滑面３０は上段面３１、中段面３
２、下段面３３の３段階の互いに略平行な、平坦面で構
成されている。図５において、上段面３１は白抜きで示
し、中段面３２は間隔があらいハッチングで示し、下段
面３３は間隔が密なハッチングで示している。

【００４６】空気潤滑面３０の構造を説明する。空気潤
滑面３０には、空気流入端４１、空気流出端４２、内周
側端４３から所定間隔隔てて形成したクロスレール３４
と、空気流入端４１、内周側端４３から所定間隔隔てら
れ空気流出端４２まで形成された内側のサイドレール３
５と、空気流入端４１、外周側端４４から所定間隔隔て
られ空気流出端４２まで形成された外側のサイドレール
３６とを相互につないで中段面３２が構成されている。

【００４７】中段面３２上にクロスレール３７と内側の
サイドレール３８と外側のサイドレール３９が上段面３
１として構成されている。中段面３２に囲まれる形で形
成された負圧発生凹部４８が構成されている。

【００４８】空気流入端４１は磁気ディスク媒体２の表
面が回転する方向に向いている。回転する磁気ディスク
媒体２は、粘性効果によって、磁気ディスク媒体２の摺
動方向の空気流を空気流入端４１から空気潤滑面３０下
に流入させる。

【００４９】空気流により空気潤滑面３０に発生する圧
力で磁気ヘッドスライダ３を磁気ディスク媒体２から遠
ざける方向に作用する圧力を正圧と呼び、磁気ヘッドス
ライダ３を磁気ディスク媒体２に近づける方向に作用す
る圧力を負圧と呼ぶ。

【００５０】記録変換器あるいは読み取り書き込みヘッ
ド９９は、通常、上段面３１の空気流出端４２近傍に位
置している。

【００５１】８１、８２は空気流入端側に配設された突
起、６３、６４は空気流出端側に配設された突起であ
り、黒塗りで示している。突起８１、８２、６３、６４
は下段面３３に形成され、下段面３３からの高さｈ１で
形成され、突出ｈ２で形成されている。

【００５２】本実施の形態１では、上段面３１と中段面
３２との落差は０．１μｍであり、上段面３１と下段面
３３との落差は１μｍであり、突起８１、８２、６３、
６４の高さｈ１は１．０１μｍ、突出ｈ２は０．０１μ
ｍである。

【００５３】磁気ヘッドスライダ３の空気潤滑面３０に
形成された突起高さと吸着力の関係を図７に示し、突起
高さごとの潤滑剤のモデル図を図８（ａ）、図８
（ｂ）、図８（ｃ）に示す。

【００５４】図７から磁気ディスク媒体２と磁気ヘッド
スライダ３との吸着力は突起高さが小さくなると急激に
増加することが分かる。図８（ａ）は突起高さを１０ｎ
ｍに形成した場合の潤滑剤のモデル図である。突起高さ
が１０ｎｍと小さい場合には、潤滑剤がメニスカス力に
よって突起側面を伝って、上段面３１を覆ってしまい、
突起が吸着防止として十分に機能しない。

【００５５】一方、図８（ｂ）に示すように突起高さを
３０ｎｍに形成した場合、突起が吸着防止機能を十分に
果たしている。

【００５６】図８（ｃ）は本実施の形態１の突起８１、
８２、６３、６４におけるモデル図である。突起８１、
８２、６３、６４は上段面３１から１０ｎｍしか突出し
ていないが、下段面に配設されることで、突起高さは
１．０１μｍ（１０１０ｎｍ）と十分に大きく、吸着防
止機構として十分に作用する。

【００５７】また図４（Ｃ）にピッチ角θを示してい
る。磁気ヘッドスライダ３が磁気ディスク媒体２上を浮
上している際、空気流出端側突起６３、６４と磁気ディ
スク媒体２との接触を防止するため、空気流出端側突起
６３、６４は空気流出端４２よりも磁気ディスク媒体２
から離れて浮上するようにされる。つまり空気流出端側
突起６３、６４の突出ｈ２が大きいとそれにともなって
ピッチ角θを大きくする必要がある。

【００５８】本実施の形態１では空気流出端側突起６
３、６４を下段面３３から形成することにより突起高さ
ｈ１を１．０１μｍと大きくし、かつ突出ｈ２を０．０
１μｍ（１０ｎｍ）と小さく構成したことにより、ピッ
チ角θを小さく、空気膜剛性を確保することが可能とな
り、磁気ヘッドスライダ３の安定した浮上姿勢が得られ
る。

【００５９】図９は突起周辺の流れを示すモデル図であ
る。空気流入端４１から空気流出端４２へ流れる空気流
は突起の空気流出端側で剥離し負圧を発生する。またこ
のとき渦をともなう複雑な流れを形成する。図９に示す
ように突起が円柱形に形成されている場合には、カルマ
ン渦といわれる周期的な渦流れを形成する。

【００６０】周期的なカルマン渦が正圧を発生する圧力
の高い上段面３１に形成されていると、磁気ヘッドスラ
イダ３が振動を起こす。カルマン渦の周期が突起の固有
振動数と一致すれば、最悪の場合、突起が破損する。

【００６１】本実施の形態１では突起６３、６４を圧力
の低い負圧発生凹部４８に配設してあるので、空気の粘
性によって渦の発生は小さく押さえられ、振動を抑制す
ることができる。また空気潤滑面近傍、特に正圧を発生
する上段面近傍の空気流を乱すことがなく、磁気ヘッド
スライダ３の安定した浮上姿勢が得られる。

【００６２】すなわち本実施の形態１によれば、潤滑剤
が突起側面を伝って上段面３１を覆うことを防ぐに十分
な突起の高さｈ１を確保し、かつ上段面からの突出ｈ２
を小さくするとともに、磁気ヘッドスライダ３浮上時の
ピッチ角θを小さくし、空気膜剛性を確保することが可
能であり、安定した浮上姿勢を確保できるという優れた
効果が得られる。

【００６３】また磁気ヘッドスライダ３の振動を抑制
し、かつ空気潤滑面近傍、特に正圧を発生する上段面近
傍の空気流を乱すことがないので、磁気ヘッドスライダ
３の浮上姿勢を安定させることができるという優れた効
果が得られる。突起８１、８２、６３、６４の後流の乱
れを考慮し、突起８１、８２、６３、６４は上段面３１
から５０μｍ以上離間した位置に配設することが望まし
い。本実施の形態１においては突起８１、８２、６３、
６４は上段面３１から１７５μｍ離間して配設した。

【００６４】（実施の形態２）図６は本実施の形態２に
おける空気潤滑面３０Ａの平面図である。図６におい
て、上段面３１は白抜きで示し、中段面３２は間隔があ
らいハッチングで示し、下段面３３は間隔が密なハッチ
ングで示している。

【００６５】６１、６２は空気流入端側に配設された突
起、６３、６４は空気流出端側に配設された突起であ
り、黒塗りで示している。空気流出端側突起６３、６４
は下段面３３に高さｈ１、上段面３１からの突出ｈ２で
形成され、空気流入端側突起６１、６２は上段面３１に
高さｈ３、上段面３１からの突出ｈ４で形成されてい
る。

【００６６】本実施の形態２において上段面３１と中段
面３２との落差は０．１μｍであり、上段面３１と下段
面３３との落差は１μｍであり、空気流出端側突起６
３、６４の高さｈ１は１．０１μｍ、空気流入端側突起
６１、６２の高さｈ２は０．０３μｍである。

【００６７】つまり、空気流出端側突起６３、６４の上
段面３１からの突出ｈ２は０．０１μｍ、空気流入端側
突起６１、６２の上段面３１からの突出ｈ４は０．０３
μｍであり、空気流入端側突起６１、６２のほうが空気
流出端側突起６３、６４よりも大きく突出した構成であ
るので、磁気ディスク媒体２停止時の磁気ヘッドスライ
ダ３の前方部（空気流入端側）が持ち上がった状態にす
ることで、起動時の磁気ヘッドスライダ３の浮き上がり
を良くし、磁気ディスク媒体２と磁気ヘッドスライダ３
との摺動距離を短くできる。

【００６８】図８（Ｃ）を参照すると、空気流出端側突
起６３、６４の突出ｈ２は１０ｎｍ（０．０１μｍ）で
あるが、下段面３３に配設することで高さｈ１は１０１
０ｎｍ（０．０１μｍ）と十分に大きく、吸着防止機構
として十分に作用する。

【００６９】また図４（Ｃ）を参照すると、空気流出端
側突起６３、６４の突出ｈ２を１０ｎｍと小さく形成し
てあるので、磁気ヘッドスライダ３浮上時のピッチ角θ
を小さくし、空気膜剛性を確保することが可能であり、
安定した浮上姿勢が得られる。

【００７０】すなわち本実施の形態２によれば、空気流
出端側突起６３、６４を上段面３１からの突出ｈ２を小
さくすることが可能であり、ピッチ角θを小さくでき、
空気膜剛性を確保し安定した浮上姿勢が得られるととも
に、磁気ディスク媒体２停止時の磁気ヘッドスライダ３
を前方部が持ち上がった状態にすることで、起動時の磁
気ヘッドスライダ３の浮き上がりを良くし、磁気ディス
ク媒体２と磁気ヘッドスライダ３との摺動距離を短くで
きるという優れた効果が得られる。

【００７１】なお本実施の形態２では空気流入端側突起
６１、６２を上段面３１、空気流出端側突起６３、６４
を下段面３３に形成したが、空気流出端側突起６３、６
４は空気流入端側突起６１、６２より低い略平面に形成
されていればよいのであって、例えば空気流出端側突起
６３、６４は中段面３２に形成されていてもよい。

【００７２】次に突起の形状が磁気ヘッドスライダ３の
浮上姿勢へ与える影響を説明する。図６を参照すると空
気流入端側に形成された突起６１、６２は上段面３１に
配設されている。突起６１、６２は空気流入端側の幅が
大きく、空気流出端側の幅を狭めた玉子型の形状に形成
されている。

【００７３】突起を形成する場合、突起自体の摩耗を考
慮して、突起の面積を大きくすることが行われるが、本
実施の形態１では突起を長手方向に長い形状に形成し、
突起の面積を確保しつつ、浮上方向に対しての摩擦が大
きくなって摩耗するのを防止するためである。

【００７４】図１０（ａ）、図１０（ｂ）は突起周りの
空気流のモデル図である。図１０（ａ）は突起を空気流
入端側の幅が小さく、空気流出端側を拡げた玉子型に形
成した場合、図１０（ｂ）は本実施の形態１の空気流入
端側突起６１、６２のように突起を空気流入端側の幅が
大きく、空気流出端側を狭めた玉子型に形成した場合に
ついて示してある。

【００７５】図１０（ａ）に示す形状に形成した場合、
突起の空気流出端側で空気流が突起から剥離し負圧を発
生する。またこのとき渦をともなう複雑な流れを形成す
る。このような渦流れが上段面３１のように正圧を発生
する圧力の高い位置に配設されていると、渦流れによる
振動によって磁気ヘッドスライダ３の浮上姿勢が不安定
になってしまう。また、突起後部の空気流が剥離してい
る位置に空気中の微細粉塵が堆積し、堆積した粉塵が一
度に脱落し、磁気ディスク媒体２の上に落下すると、磁
気ディスク媒体２と磁気ヘッドスライダ３との間に噛み
込み、磁気ディスク媒体２あるいは磁気ヘッドスライダ
３を損傷する。

【００７６】図１０（ｂ）に示す形状に形成した場合に
は、空気流は突起から剥離することなく流れるので、渦
流れによる振動を発生することがない。また空気流が剥
離しないので、突起後部に微細粉塵が堆積することもな
い。

【００７７】すなわち実施の形態２によれば、空気流入
端側突起６１、６２を空気流入端側の幅が大きく、空気
流出端側の幅を狭めた玉子型に形成することによって、
空気流入方向に突起面積を確保することで、浮上方向に
対しての摩擦が大きくなって摩耗するのを防止し、かつ
突起の後流を乱すことがなく、磁気ヘッドスライダ３の
安定した浮上姿勢を確保できるという優れた効果が得ら
れる。

【００７８】（実施の形態３）図１１は実施の形態３に
おける空気潤滑面３０Ｂの平面図である。図１１におい
て、上段面３１は白抜きで示し、中段面３２は間隔があ
らいハッチングで示し、下段面３３は間隔が密なハッチ
ングで示している。

【００７９】６１、６２は空気流入端側に高さｈ３、上
段面３１からの突出ｈ４で形成された突起、６５、６６
は空気流出端側に高さｈ１、上段面３１からの突出ｈ２
で形成された突起であり、黒塗りで示してある。

【００８０】実施の形態３において、空気流出端側突起
６５、６６は直径５０μｍの略円形であり、直径１００
μｍの上段面７５、７６上にそれぞれ形成されている。
なお空気流出端側突起６５、６６の高さｈ１は１０ｎ
ｍ、空気流入端側突起６１、６２の高さｈ４は３０ｎ
ｍ、突起６１、６２、６５、６６の面積の合計は０．０
１２ｍｍ²である。

【００８１】その他図６に示した空気潤滑面３０Ａと同
一の部分には同一符号を付し、説明は省略する。

【００８２】図１２は磁気ディスク媒体２回転始動時の
スティクションの発生する割合と、独立した突起と突起
の形成された独立した上段面３１のディスクに対向する
面の面積比との関係を、突起の高さが５ｎｍ、２０ｎ
ｍ、３０ｎｍの場合についてそれぞれ示したものであ
る。

【００８３】スティクションの発生する割合とは、ＣＳ
Ｓを繰り返すＣＳＳ試験を行い、ディスク回転始動時に
摩擦係数が１を超える頻度である。図１２を参照すると
突起を３０ｎｍの高さに形成した場合には、突起自体が
吸着を防ぐに十分な高さを有しているので、突起の形成
された上段面の面積に関係なく、ほとんどスティクショ
ンは発生しない。

【００８４】突起を２０ｎｍあるいは５ｎｍの高さに形
成した場合、スティクションの発生する割合は、突起を
形成した上段面の面積が突起面積の４倍を越えるあたり
から急激に増加している。言い換えれば、突起を形成し
た上段面の面積が、突起面積の４倍以下で、かつ突起高
さｈ１が５ｎｍ以上確保できていれば、スティクション
はほとんど発生しないといえる。ここで図１３は上段面
３１のみで形成した空気潤滑面３０に突起を形成した場
合の、突起面積の合計とスティクションの発生する割合
の関係を、突起の高さごとに示したものである。図１３
を参照すると、突起高さが５ｎｍ、２０ｎｍの場合に
は、スティクションの発生する割合が高い。また突起高
さを３０ｎｍに形成した場合でも、突起面積の合計が
０．０３ｍｍ²以上になるとスティスションの発生する
割合が急激に増加している。実施の形態３のように、突
起を突起面積の４倍以下の上段面３１に形成する場合で
も、スティスクションの発生を防止するためには、突起
面積の合計は０．０３ｍｍ²以下にする必要がある。本
実施の形態３では突起６１、６２、６５、６６の面積の
合計は０．０１２ｍｍ²に形成してある。

【００８５】すなわち実施の形態３によれば、突起高さ
を５ｎｍ以上に形成し、かつ突起面積の合計が０．０３
ｍｍ²以下であれば、突起を突起面積の４倍以下の面積
である上段面に配設することで、スティクションの発生
を抑制できるという優れた効果が得られる。

【００８６】また空気流出端側突起６５、６６の突起高
さｈ１を小さくすることによって、磁気ヘッドスライダ
３浮上時のピッチ角θを小さくし、空気膜剛性を確保す
るすることが可能であり、安定した浮上姿勢が確保でき
るという優れた効果が得られる。なお本実施の形態２で
は、空気流出端側突起６５、６６の高さは１０ｎｍとし
た。

【００８７】さらに実施の形態３では、空気流入端側突
起６１、６２の上段面３１からの突出ｈ４を０．０３μ
ｍ（３０ｎｍ）、空気流出端側突起６５、６６の上段面
３１からの突出ｈ２を０．０１μｍ（１０ｎｍ）と空気
流入端側突起６１、６２のほうが空気流出端側突起６
３、６４よりも大きく突出するように形成してあるの
で、磁気ディスク媒体２停止時の磁気ヘッドスライダ３
を前方部が持ち上がった状態にすることで、起動時の磁
気ヘッドスライダ３の浮き上がりを良くし、磁気ディス
ク媒体２と磁気ヘッドスライダ３との摺動距離を短くで
きるという優れた効果も得られる。

【００８８】（実施の形態４）図１４は本実施の形態３
における空気潤滑面３０Ｃの平面図である。図１４にお
いて、上段面３１は白抜きで示し、中段面３２は間隔が
あらいハッチングで示し、下段面３３は間隔が密なハッ
チングで示している。

【００８９】６１、６２は空気流入端側に形成された突
起、６７、６８は空気流出端側に形成された突起であ
り、中段面３２である７７、７８上に配設されていて、
黒塗りで示してある。

【００９０】実施の形態４において上段面３１と中段面
３２との落差は０．０５μｍであり、上段面３１と下段
面３３との落差は１μｍである。空気流入端側突起６
１、６２の高さｈ３、空気流出端側突起６７、６８の高
さｈ１はすべて８０ｎｍである。

【００９１】つまり空気流入端側突起６１、６２の上段
面３１からの突出ｈ４は８０ｎｍ、空気流出端側突起６
７、６８の上段面３１からの突出ｈ２は３０ｎｍと、空
気流入端側突起６１、６２は空気流出端側突起６７、６
８よりも上段面３１から大きく突出している。その他図
６に示した空気潤滑面３０と同一の部分には同一符号を
付し、説明は省略する。

【００９２】通常、突起はスパッタ法、ＣＶＤ法等の薄
膜形成技術を用いてＤＬＣ等を空気潤滑面３０上に積層
した後、パターニングによって形成するわけであるが、
このとき突起の高さは、薄膜形成を行う際の時間管理に
よって決定される。

【００９３】したがって、空気潤滑面３０上に高さの異
なる突起を形成する場合には、別々の薄膜形成の時間管
理、別々のパターニングを行う必要があり、同時に形成
することができない。

【００９４】つまり、たとえばすべての突起を上段面に
形成した場合、空気流出端側突起を空気流出端側突起よ
りも上段面からの突出を大きくし、磁気ディスク媒体２
停止時の磁気ヘッドスライダ３を前方部が持ち上がった
状態にするためには、空気流入端側突起を薄膜形成、パ
ターニングした後、空気流出端突起を空気流入端側突起
とは異なる時間管理の下、薄膜形成、パターニングする
必要がある。

【００９５】実施の形態４では、空気流入端側突起６
１、６２を上段面３１に、空気流出端側突起６７、６８
を上段面３１より０．０５μｍ（５０ｎｍ）低い中段面
３２に形成してあるので、突起６１、６２、６７、６８
を同時に同一高さ８０ｎｍに形成することで、上段面３
１からの突出を空気流入端側突起６１、６２は８０ｎ
ｍ、空気流出端側突起６７、６８は３０ｎｍとでき、な
んら複雑な加工工程を経ることなく、磁気ディスク媒体
２停止時の磁気ヘッドスライダ３を前方部が持ち上がっ
た状態にすることが可能である。

【００９６】すなわち本実施の形態３によれば、すべて
の突起６１、６２、６７、６８を同時形成、同一高さに
形成しても、空気流入端側突起６１、６２の上段面３１
からの突出を空気流出端側突起６７、６８よりも大きく
することが可能であり、何ら複雑な加工工程を経ること
なく磁気ディスク媒体２停止時の磁気ヘッドスライダ３
を前方部が持ち上がった状態にすることで、起動時の磁
気ヘッドスライダ３の浮き上がりを良くし、磁気ディス
ク媒体２と磁気ヘッドスライダ３との摺動距離を短くで
きるという優れた効果が得られる。

【００９７】なお実施の形態１〜４では、ヘッドは磁気
ヘッドとしたが、例えば光ヘッドであってもよいことは
勿論であり、本発明は上記の実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内において種々の形態、変
形、修正等が可能である。

【００９８】

【発明の効果】以上のように本発明は、潤滑剤の伝達を
防ぐに十分な突起高さを確保し、かつ上段面からの突出
を小さくするとともに、空気潤滑面近傍、特に正圧を発
生する上段面近傍の空気流を乱すことがなく、スライダ
の浮上姿勢を安定させることができるという優れた効果
を有する。

【００９９】また、突起の面積を確保しつつ、浮上方向
に対しての摩擦が大きくなって摩耗するのを防止でき、
かつ突起の後流を乱すことがないのでスライダの浮上姿
勢を安定にできるという優れた効果が得られる。

【０１００】また、すべての突起を同時形成、同一高さ
に形成しても、空気流入端側に形成した突起の上段面か
らの突出を空気流出端側に形成した突起の上段面からの
突出よりも大きくすることが可能であり、何ら複雑な加
工工程を経ることなくディスク媒体停止時のスライダを
前方部が持ち上がった状態にすることで、起動時のスラ
イダの浮き上がりを良くし、ディスク媒体とスライダの
摺動距離を短くできるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ディスク装置の斜視図である。

【図２】磁気ディスク装置の断面図である。

【図３】磁気ディスク媒体２の中の１枚を上から見た詳
細図である。

【図４】ＣＳＳを説明する模式図である。

【図５】実施の形態１の磁気ヘッドスライダの空気潤滑
面の形状の説明図である。

【図６】実施の形態１の磁気ヘッドスライダの他の空気
潤滑面の形状の説明図である。

【図７】突起高さと吸着力の関係図である。

【図８】突起高さごとの潤滑剤の形状を示すモデル図で
ある。

【図９】突起周辺の空気流れを示すモデル図である。

【図１０】突起周辺の空気流れを示すモデル図である。

【図１１】実施の形態２の磁気ヘッドスライダ３の空気
潤滑面の形状の説明図である。

【図１２】突起の形成された上段面の面積比とスティク
ションの発生率の関係図である。

【図１３】突起面積とスティスション発生率の関係図で
ある。

【図１４】実施の形態３の磁気ヘッドスライダ３の空気
潤滑面の形状の説明図である。

【符号の説明】

３０ 空気潤滑面 ３１ 上段面 ３２ 中段面 ３３ 下段面 ４１ 空気流入端 ４２ 空気流出端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 康二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松岡 薫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5D042 NA02 PA10 QA02 QA03

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空
   気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであっ
   て、該空気潤滑面は、上段面と、 該上段面より該ディスク媒体方向と逆方向に深さを有す
   る中段面と、 該中段面より深い下段面とを少なくとも有し、 該空気潤滑面は、該下段面に形成される突起を少なくと
   も１個以上有するヘッドスライダ。
2. 【請求項２】 前記突起の前記ディスク媒体方向高さが
   前記上段面より高い、請求項１記載のヘッドスライダ。
3. 【請求項３】 前記突起は前記ディスク媒体に平行な方
   向に前記上段面から５０μｍ以上離間して形成される、
   請求項１記載のヘッドスライダ。
4. 【請求項４】 ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空
   気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであっ
   て、該空気潤滑面は、上段面と、該上段面より該ディス
   ク媒体方向に深い少なくとも２つ以上の略平面と、該デ
   ィスク媒体方向に高さの異なる略平面に形成した突起と
   を有し、空気流入端側の第１突起が配設された略平面
   は、空気流出端側の第２突起が配設された略平面よりデ
   ィスク媒体方向と逆方向に深いヘッドスライダ。
5. 【請求項５】 前記第１突起と前記第２突起とは前記上
   段面より前記ディスク媒体方向に高くなるように形成さ
   れる、請求項４記載のヘッドスライダ。
6. 【請求項６】 前記第１突起は前記第２突起より高い、
   請求項４記載のヘッドスライダ。
7. 【請求項７】 ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空
   気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであっ
   て、該空気潤滑面は、上段面と、該上段面より該ディス
   ク媒体方向に深い少なくとも１つ以上の略平面と、該上
   段面に形成される第１突起と、該略平面に形成される第
   ２突起とを有し、該第１突起は、該第２突起に対して該
   空気流入端に形成され、該第２突起は、該上段面より該
   ディスク媒体方向に高くなるように形成され、該第１突
   起は該第２突起より高いヘッドスライダ。
8. 【請求項８】 ディスク媒体に対向する空気潤滑面と空
   気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであっ
   て、 空気潤滑面は上段面と、 上段面よりディスク媒体方向と逆方向に深さを有する中
   段面と、 中段面より深い下段面を少なくとも有し、 空気流入端側の幅が大きく、空気流出端側の幅を狭めた
   玉子型に形成される突起を少なくとも１個以上有するヘ
   ッドスライダ。
9. 【請求項９】 前記突起の前記ディスク媒体方向高さが
   前記上段面より高い、請求項８記載のヘッドスライダ。
10. 【請求項１０】 ディスク媒体に対向する空気潤滑面と
    空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであ
    って、該空気潤滑面は上段面と、該上段面より該ディス
    ク媒体方向と逆方向に深さを有する中段面と、該中段面
    より深い下段面とを少なくとも有し、該上段面あるいは
    該中段面に形成される少なくとも１個以上の突起を有
    し、該突起は、該上段面より所定の高さだけ突出し、該
    高さは、好ましくないフリクションが発生しない程度に
    十分高いヘッドスライダ。
11. 【請求項１１】 前記高さは、５ｎｍ以上である、請求
    項１０記載のヘッドスライダ。
12. 【請求項１２】 前記突起が形成される前記上段面ある
    いは前記中段面の面積に対する該突起の前記ディスク媒
    体に対向する面の面積の比率は、好ましくない前記フリ
    クションが発生しない程度に十分高い、請求項１０記載
    のヘッドスライダ。
13. 【請求項１３】 前記比率は、４分の１以上である、請
    求項１２記載のヘッドスライダ。
14. 【請求項１４】 すべての前記突起の面積の和は、好ま
    しくない前記フリクションが発生しない程度に十分小さ
    い、請求項１０記載のヘッドスライダ。
15. 【請求項１５】 前記面積の和は、０．０３ｍｍ²以下
    である、請求項１４記載のヘッドスライダ。
16. 【請求項１６】 ディスク媒体に対向する空気潤滑面と
    空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであ
    って、該空気潤滑面は、該ディスク媒体方向に高さの異
    なる第１および第２略平面と、該第１略平面に形成され
    る第１突起と、該第２略平面に形成される第２突起とを
    有し、該第１突起は、該第２突起に対して該空気流入端
    側に形成され、該第２略平面は、該第１略平面よりも該
    ディスク媒体方向と逆方向に深く、該第１突起の該第１
    略平面からの突起高さと該第２突起の該第２略平面から
    の突起高さとは実質的に等しいヘッドスライダ。