JP2001312811A

JP2001312811A - ヘッドスライダ

Info

Publication number: JP2001312811A
Application number: JP2000127974A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakakita; 勝中北; Yoshihiro Ueno; 善弘上野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-09
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JP4008642B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッドスライダの安定した浮上姿勢の維持を
図る。【解決手段】ヘッドスライダの空気潤滑面３０におけ
る空気流入端４１側に独立した独立負圧発生凹部４９を
形成して空気膜剛性を高め、ヘッドスライダ縦軸方向の
安定した浮上姿勢を維持する。また、空気流出端４２側
に負圧発生凹部４８を形成し負圧のバランスをとり、ヘ
ッドスライダ縦軸方向の安定した浮上姿勢を維持する。

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、特に負圧利用型ヘッド
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ヘッド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
ではヘッド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、ヘッド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（CS
S）方式といわれる起動停止方式が採用されている。

【０００３】あるいは、特開平１１−１８５２４６号公
報に記載されているような、ディスク媒体の回転停止時
には、ディスク媒体の外周に配設されたランプとよばれ
る傾斜面上にサスペンションを摺動待避させるいわゆる
アンロードを行うことで、ヘッドスライダをディスク媒
体から離反した状態で支持するようにしたランプロード
方式といわれる起動停止方式が採用されている。

【０００４】磁気ディスク装置では、記録密度の増加に
ともない、記録再生を行う際のヘッドスライダのディス
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、ヘッド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、ヘッド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略平面
で正圧を発生し、ヘッド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略平面で負圧を発
生し、正圧と負圧とのバランスをとり浮上するいわゆる
負圧利用型ヘッドスライダによって達成されるものであ
り、特許第１５０５８７８号，特許第２７７８５１８
号，特許第２８０３６３９号等に開示されている。

【０００５】今日の磁気ディスク装置は，速いアクセス
速度を得るためにレコードプレーヤのトーンアームに似
た回転型アクチュエータを備えている。回転型アクチュ
エータを使用していることにより、ヘッドスライダとデ
ィスク媒体との摺動およびヘッドスライダ下の空気流は
もはや本質的に一方向的ではなくなり、ヘッドスライダ
の縦軸に関してさまざまな角度に広がっている。加え
て、アクセス中のアクチュエータの高速な探索動作が、
ヘッドスライダとディスク媒体との間の摺動方向および
ヘッドスライダ下を流れる空気流の方向が縦軸に対して
傾く原因となっている。したがって、近年の回転型アク
チュエータ・磁気ディスク装置においては、摺動方向
は、もはやヘッドスライダの前方から後方への縦軸方
向、あるいはわずかにそれから逸れる程度とは考えられ
ない。

【０００６】ヘッドスライダの縦軸に対するディスク媒
体の摺動方向の角度は、スキュー角と呼ばれる。摺動方
向が、ヘッドスライダの外側の端または外にあたるよう
にアクチュエータ・アームが位置しているときは、スキ
ュー角は正である。ヘッドスライダの内側の端またはハ
ブにあたるようにアクチュエータ・アームが位置してい
るときは、スキュー角は負である。

【０００７】磁気ディスク装置のアクチュエータ・アー
ムは、その先端にヘッドスライダが取り付けられてお
り、その中に読取り書込み磁気ヘッドを内蔵している。
一般的に、磁気ヘッドは空気潤滑面の空気流出端近傍に
配設される。ディスク媒体の回転にともなって発生する
空気流を空気潤滑面とディスク媒体表面の間に引き込
み、それによってヘッドスライダはディスク媒体から浮
上している。こうしてヘッドスライダは、回転するディ
スク媒体上を浮動する。その浮動高度は、空気潤滑膜の
厚さであり、即ちディスク媒体表面とヘッドスライダと
の距離である。

【０００８】このように、ヘッドスライダのディスク媒
体に対向する面は空気潤滑面をなし、ヘッドスライダと
ディスク媒体記憶面との間の自己加圧式の空気潤滑膜を
形成しかつこれを維持している。この膜によって、ディ
スク媒体回転中にヘッドスライダとディスク媒体が機械
的に接触しにくくなり、摩擦および摩耗が抑制されてい
る。

【０００９】データアクセスを行う際、ヘッドスライダ
はディスク媒体内周からディスク媒体外周までの範囲で
移動するが、この場合、ヘッドスライダの浮上量および
浮上姿勢は変動する。これは、回転型アクチュエータ・
磁気ディスク装置においては、ディスク媒体の半径位置
によってヘッドスライダとディスク媒体との摺動速度の
みならずスキュー角もあわせて変動するために、空気潤
滑面に生じる圧力分布が変動するためである。このよう
なヘッドスライダの浮上量変動は、磁気ヘッドの電磁変
換効率を悪化させる。このため、高記録密度が要求され
る磁気ディスク装置においては、ディスク媒体内周から
外周に渡って磁気ヘッド位置での浮上量が均一であるこ
とが要求され、ヘッドスライダの低浮上量化にともな
い、浮上量変動に対する要求はますます厳しくなってい
る。

【００１０】そこで、空気潤滑面に配設する負圧発生凹
部を磁気ヘッドが搭載されている空気流出端側に形成
し、磁気ヘッド近傍の空気膜剛性を高めることで浮上量
変動を抑制することが行われている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ヘッドスライ
ダの浮上姿勢の変動は、前述の磁気ヘッド位置において
一定浮上が求められるヘッドスライダにおいては、最小
浮上量位置での浮上量低下を招きヘッドクラッシュを誘
発する恐れがあるため、ヘッドスライダは安定した浮上
姿勢を維持する必要がある。

【００１２】負圧発生凹部を空気潤滑面に設けた負圧利
用型ヘッドスライダを構成する場合、一般的に負圧発生
凹部は空気潤滑面に形成された正圧発生面であるクロス
レールと、サイドレールに囲まれ、空気流出端側が開放
された正圧発生面より低い略平面で単一に形成される
が、前述のように負圧発生凹部を空気流出端側に形成し
て磁気ヘッド位置での浮上量変動を抑制しようとする
と、空気流入端側での負圧発生凹部がなくなり、ヘッド
スライダ縦軸方向の浮上姿勢を維持する空気膜剛性、い
わゆるピッチ角剛性が小さくなってしまうという問題が
ある。

【００１３】あるいは、単一の負圧発生凹部では、スキ
ュー角変動にともない、負圧発生凹部内での圧力分布が
変化するため、ヘッドスライダ横軸方向の浮上姿勢が変
化してしまうという問題がある。

【００１４】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、空気流入端側に独立した独立負圧発
生凹部を形成し、空気膜剛性を高め、ヘッドスライダ縦
軸方向の安定した浮上姿勢が得られるヘッドスライダの
提供を目的としている。

【００１５】さらに、本発明は、空気潤滑面の空気流入
端側に独立した独立負圧発生凹部、空気流出端側に負圧
発生凹部を形成することで、負圧のバランスをとり、ヘ
ッドスライダ縦軸方向の安定した浮上姿勢が得られるヘ
ッドスライダの提供を目的としている。

【００１６】さらに、本発明は、空気潤滑面のディスク
内周側端側とディスク外周側端側のそれぞれに独立した
独立負圧発生凹部を形成することで、スキュー角変動に
よって生じる圧力分布変化によるヘッドスライダ横軸方
向の浮上姿勢の変化を抑制することを目的としている。

【００１７】

【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、このような目的を達成するため、空気流入端、
空気流出端、ディスク内周側端およびディスク外周側端
を有するヘッドスライダと、前記ヘッドスライダをディ
スク媒体に押圧するサスペンションと、前記ヘッドスラ
イダのディスク媒体に対向する面に空気流によって前記
ディスク媒体から浮上するための空気潤滑面と、前記空
気潤滑面に空気流出端が開放された負圧発生凹部と、前
記空気潤滑面にディスク媒体との間で記録再生を行うた
めのヘッドと、前記空気潤滑面には周囲を高い略平面で
囲まれて独立した独立負圧発生凹部を少なくとも１つ以
上具備し、かつ前記独立した独立負圧発生凹部は前記負
圧発生凹部よりも空気流入端側に形成されていることを
特徴としている。

【００１８】この発明によれば、磁気ヘッド位置での浮
上量変動をなんら悪化させることなく、ヘッドスライダ
縦軸方向の空気膜剛性を高め、ヘッドスライダ縦軸方向
の浮上姿勢の変動を抑制できるという優れた効果が得ら
れる。

【００１９】あるいは、本発明に係るヘッドスライダ
は、このような目的を達成するため、空気流入端、空気
流出端、ディスク内周側端およびディスク外周側端を有
するヘッドスライダと、前記ヘッドスライダをディスク
媒体に押圧するサスペンションと、前記ヘッドスライダ
のディスク媒体に対向する面に空気流によって前記ディ
スク媒体から浮上するための空気潤滑面と、前記空気潤
滑面に空気流出端が開放された負圧発生凹部と、前記空
気潤滑面に前記ディスク媒体との間で記録再生を行うた
めのヘッドと、前記空気潤滑面は少なくとも２つ以上の
異なる高さの略平面によって形成され、空気潤滑面には
周囲を高い略平面で囲まれて独立した独立負圧発生凹部
を少なくとも１つ以上具備し、かつ前記独立した独立負
圧発生凹部は前記サスペンションによって押圧される位
置より空気流入端側に形成されていることを特徴として
いる。

【００２０】この発明によれば、サスペンションによっ
て押圧される位置の空気流入端側と空気流出端側で負圧
のバランスをとり、ヘッドスライダ縦軸方向の浮上姿勢
の変動を抑制できるという優れた効果が得られる。

【００２１】あるいは、本発明に係るヘッドスライダ
は、このような目的を達成するため、空気流入端、空気
流出端、ディスク内周側端およびディスク外周側端を有
するヘッドスライダと、前記ヘッドスライダをディスク
媒体に押圧するサスペンションと、前記ヘッドスライダ
のディスク媒体に対向する面に空気流によって前記ディ
スク媒体から浮上するための空気潤滑面と、前記空気潤
滑面にディスク媒体との間で記録再生を行うためのヘッ
ドと、前記空気潤滑面は少なくとも２つ以上の異なる高
さの略平面によって形成され、空気潤滑面には周囲より
低い高さの略平面で形成された独立した独立負圧発生凹
部とを具備し、前記独立した独立負圧発生凹部は前記サ
スペンションによって押圧される位置よりディスク内周
側端側とディスク外周側端側となる位置にそれぞれ少な
くとも１つ以上形成されていることを特徴としている。

【００２２】この発明によれば、サスペンションによっ
て押圧される位置のディスク内周側端側とディスク外周
側端側で負圧のバランスをとり、ヘッドスライダ横軸方
向の剛性を高め、ヘッドスライダ横軸方向の浮上姿勢の
変動を抑制できるという優れた効果が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に係るヘッドス
ライダは、空気流入端、空気流出端、ディスク内周側端
およびディスク外周側端を有するヘッドスライダと、前
記ヘッドスライダをディスク媒体に押圧するサスペンシ
ョンと、前記ヘッドスライダのディスク媒体に対向する
面に空気流によって前記ディスク媒体から浮上するため
の空気潤滑面と、前記空気潤滑面に空気流出端が開放さ
れた負圧発生凹部と、前記空気潤滑面にディスク媒体と
の間で記録再生を行うためのヘッドと、前記空気潤滑面
には周囲を高い略平面で囲まれて独立した独立負圧発生
凹部を少なくとも１つ以上具備し、かつ前記独立した独
立負圧発生凹部は前記負圧発生凹部よりも空気流入端側
に形成されていることを特徴としている。

【００２４】この構成を採用した際には、磁気ヘッド位
置での浮上量変動をなんら悪化させることなく、ヘッド
スライダ縦軸方向の空気膜剛性を高め、ヘッドスライダ
縦軸方向の浮上姿勢の変動を抑制できるという作用が確
保される。

【００２５】本発明の請求項２に係るヘッドスライダ
は、空気流入端、空気流出端、ディスク内周側端および
ディスク外周側端を有するヘッドスライダと、前記ヘッ
ドスライダをディスク媒体に押圧するサスペンション
と、前記ヘッドスライダのディスク媒体に対向する面に
空気流によって前記ディスク媒体から浮上するための空
気潤滑面と、前記空気潤滑面に空気流出端が開放された
負圧発生凹部と、前記空気潤滑面に前記ディスク媒体と
の間で記録再生を行うためのヘッドと、前記空気潤滑面
は少なくとも２つ以上の異なる高さの略平面によって形
成され、空気潤滑面には周囲を高い略平面で囲まれて独
立した独立負圧発生凹部を少なくとも１つ以上具備し、
かつ前記独立した独立負圧発生凹部は前記サスペンショ
ンによって押圧される位置より空気流入端側に形成され
ていることを特徴としている。

【００２６】この構成を採用した際には、サスペンショ
ンによって押圧される位置の空気流入端側と空気流出端
側で負圧のバランスをとり、ヘッドスライダ縦軸方向の
浮上姿勢の変動を抑制できるという作用が確保される。

【００２７】本発明の請求項８に係るヘッドスライダ
は、空気流入端、空気流出端、ディスク内周側端および
ディスク外周側端を有するヘッドスライダと、前記ヘッ
ドスライダをディスク媒体に押圧するサスペンション
と、前記ヘッドスライダのディスク媒体に対向する面に
空気流によってディスク媒体から浮上するための空気潤
滑面と、前記空気潤滑面にディスク媒体との間で記録再
生を行うためのヘッドと、前記空気潤滑面は少なくとも
２つ以上の異なる高さの略平面によって形成され、空気
潤滑面には周囲より低い高さの略平面で形成された独立
した独立負圧発生凹部とを具備し、前記独立した独立負
圧発生凹部は前記サスペンションによって押圧される位
置よりディスク内周側端側とディスク外周側端側となる
位置にそれぞれ少なくとも１つ以上形成されていること
を特徴としている。

【００２８】この構成を採用した際には、サスペンショ
ンによって押圧される位置のディスク内周側端側とディ
スク外周側端側で負圧のバランスをとり、ヘッドスライ
ダ横軸方向の剛性を高め、ヘッドスライダ横軸方向の浮
上姿勢の変動を抑制できるという作用が確保される。

【００２９】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。

【００３０】（実施の形態１）図１は磁気ディスク装置
の内部の斜視図、図２は図１の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１３
（図４参照）を運ぶヘッドスライダ３が取り付けられて
いる。

【００３１】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。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。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１３
（図４参照）によって、情報がディスク媒体２上に書き
込まれあるいはディスク媒体２から読み取られる。

【００３２】ディスク媒体２のそれぞれの表面と裏面の
両方にヘッドスライダ３が設けられており、各ディスク
媒体２の表面と裏面に情報が書き込まれあるいはディス
ク媒体２から読み取られる。

【００３３】ボイスコイルモータ６によって、アクチュ
エータ・アームの組５に動力があたえられ、アクチュエ
ータ・アームの組５はアクチュエータ軸２０の周りを回
転する。

【００３４】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、
この磁気変換器の動きは、アクチュエータ軸２０の周り
の回転によるものである。アクチュエータ・アームの組
５を回転させることで、ヘッドスライダ３及びその中の
磁気変換器は、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。

【００３５】図３は図１，図２のディスク媒体２の中の
１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。ヘッドスライダ３の縦軸５０（図５参照）に対する
ディスク媒体２表面の摺動方向はスキュー角と呼ばれて
おり、ＩＤ１１からＯＤ１２にいたるまでの間で大きく
変化する。また、アクチュエータ軸２０へのアクチュエ
ータ・アームの組５の取り付け位置に依存する。スキュ
ー角は、正にも負にもなる。摺動方向がヘッドスライダ
３の外周側端４４（図５参照）にあたるようにアクチュ
エータ・アームの組５が位置している場合には、スキュ
ー角は正であるという。摺動方向がヘッドスライダ３の
内周側端４３（図５参照）にあたるようにアクチュエー
タ・アームの組５が位置している場合には、スキュー角
は負であるという。本実施の形態１においては、回転型
アクチュエータ・アームの組５は、ＯＤ１２においてス
キュー角が最大となり、ＩＤ１１において最小となるよ
うに設置されている。なおＯＤ１２でのスキュー角は１
４度、ＩＤ１１でのスキュー角は−９度である。

【００３６】図４はディスク媒体２が記録再生を行う定
常回転している際の、ヘッドスライダ３の浮上姿勢を説
明する模式側面図である。図４に示すように、ディスク
媒体２の回転速度が記録再生を行う所定の回転速度、本
実施の形態１では４２００ｒｐｍで定常回転をしている
際には、ヘッドスライダ３はディスク媒体２表面から浮
上し、磁気変換器あるいは読み取り書き込みヘッド１３
を搭載した空気流出端４２側の浮上量が小さくなる浮上
姿勢をとる。このヘッドスライダ３の縦軸方向のヘッド
スライダ３のディスク媒体２に対する傾きを一般にピッ
チ角Ｐθという。ピッチ角は空気流入端４１側に比べ空
気流出端４２側の浮上量が小さい場合、正である。

【００３７】また、ヘッドスライダ３の横軸方向のヘッ
ドスライダ３のディスク媒体２に対する傾きをロール角
という（図示せず）。また、ヘッドスライダ３はサスペ
ンション１４の先端部にあるピボット１５を介して接し
ている。

【００３８】図５は本発明の実施の形態１におけるヘッ
ドスライダ３の第１の空気潤滑面３０の形状を示す正面
図（１）、そのＸ−Ｘ断面図（２）である。ここで、５
０はヘッドスライダ３の縦軸、５１は横軸を示す。第１
の空気潤滑面３０は、図４に示すようにヘッドスライダ
３の下面に固定され、ディスク媒体２に対向している。
第１の空気潤滑面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。第１の空気
潤滑面３０は上段面３１、中段面３２、下段面３３の３
段階のＸ−Ｘ断面図から明白なように互いに略平行な、
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。

【００３９】第１の空気潤滑面３０の構造を説明する。
この第１の空気潤滑面３０には、内周側端４３、外周側
端４４から所定間隔隔てて形成した第１のクロスレール
３４、第２のクロスレール３５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３６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３７とを相互につないで
中段面３２が構成されている。

【００４０】中段面３２上に、内周側端４３側の空気流
入端４１側に第１の正圧発生面３８と、内周側端４３側
の空気流出端４２側に第２の正圧発生面３８’と、外周
側端４４側の空気流入端４１側に第３の正圧発生面３９
と、外周側端４４側の空気流出端４２側に第４の正圧発
生面３９’が上段面３１として形成されている。そし
て、中段面３２に囲まれる形で負圧発生凹部４８と独立
した独立負圧発生凹部４９が構成されている。

【００４１】空気流入端４１はディスク媒体２の表面が
回転する方向に向いている。回転するディスク媒体２
は、粘性効果によって、ディスク媒体２の摺動方向の空
気流を空気流入端４１から第１の空気潤滑面３０下に流
入させる。空気流により第１の空気潤滑面３０に発生す
る圧力でヘッドスライダ３をディスク媒体２から遠ざけ
る方向に作用する圧力を正圧と呼び、ヘッドスライダ３
をディスク媒体２に近づける方向に作用する圧力を負圧
と呼ぶ。

【００４２】磁気変換器あるいは読み取り書き込みヘッ
ド１３は、通常、上段面３１の空気流出端４２近傍に位
置している。

【００４３】本実施の形態１では、上段面３１と中段面
３２との落差は０．２μｍであり、中段面３２と下段面
３３との落差は２．８μｍである。

【００４４】次に本実施の形態１の第１の空気潤滑面３
０の作用効果を説明するため従来例の空気潤滑面との形
状の違いを述べる。図１４と図１５に示す独立負圧発生
凹部を形成しない従来例における空気潤滑面３０Ｂ，空
気潤滑面３０Ｃについて、まず説明する。図１４，図１
５に示す記号で図５と同じ部分には同じ記号で示す。空
気潤滑面３０Ｂは図１４に示すように本実施の形態１の
図５に示した第１の空気潤滑面３０の第１のクロスレー
ル３４と第２のクロスレール３５を連結し（粗いハッチ
ングで表示）、独立した独立負圧発生凹部４９を形成し
ない形状となっている。空気潤滑面３０Ｃは図１５に示
すように本実施の形態１の図５に示した第１の空気潤滑
面３０の第２のクロスレール３５を形成せず負圧発生凹
部４８Ｃが大きく形成されている。

【００４５】図６は図５に示す本実施の形態１における
第１の空気潤滑面３０に形成される圧力分布、図１６は
前記従来例の図１４に示す空気潤滑面３０Ｂに形成され
る圧力分布、図１７は前記従来例の図１５に示す空気潤
滑面３０Ｃに形成される圧力分布の各解析結果を示す図
である。図１６，図１７では負圧の大きい領域は１つ形
成（図１６中Ｃ部、図１７中Ｄ部）されているだけであ
るのに対し、図６の圧力分布図では、図５におけるでは
負圧発生凹部４８と独立した独立負圧発生凹部４９との
２つの負圧の大きい領域（図６中Ａ部、Ｂ部）が形成さ
れていることがわかる。また、本実施の形態１の第１の
空気潤滑面３０（図５）、空気潤滑面３０Ｂ（図１
４）、空気潤滑面３０Ｃ（図１５）のピッチ角剛性、浮
上量剛性の解析結果を（表１）に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】（表１）から図５に示した実施の形態１に
おける独立した独立負圧発生凹部４９を形成した第１の
空気潤滑面３０は、従来例の図１４に示す空気潤滑面３
０Ｂと同程度の浮上量剛性を確保しつつ、従来例の図１
５に示す空気潤滑面３０Ｃよりも大きなピッチ剛性を得
ている。これは、本実施の形態１における第１の空気潤
滑面３０は、従来例の空気潤滑面３０Ｂ（図１４）と同
形状の負圧発生凹部４８を形成したことで浮上量剛性を
確保し、独立した独立負圧発生凹部４９を負圧発生凹部
４８の空気流入端４１側に配設したことで、ピッチ角剛
性を高め、さらに独立した独立負圧発生凹部４９をピボ
ット位置４５よりも空気流入端４１側に、負圧発生凹部
４８をピボット位置４５よりも空気流出端４２側に形成
することで、独立した独立負圧発生凹部４９を形成した
効果だけでなく、ピボット位置４５の空気流入端４１側
と空気流出端４２側で負圧のバランスをとり、従来例の
空気潤滑面３０Ｃ（図１５）よりも大きなピッチ角剛性
を得ている。

【００４８】すなわち本実施の形態１によれば、独立し
た独立負圧発生凹部４９を負圧発生凹部４８の空気流入
端４１側に形成することにより、ヘッドスライダ３のピ
ッチ角剛性を高めることが可能であり、スライダ縦軸方
向の浮上姿勢の安定化を図ることが可能となる。さらに
独立した独立負圧発生凹部４９をピボット位置４５の空
気流入端４１側に、負圧発生凹部４８を空気流出端４２
側に形成したことにより、さらに大きなピッチ角剛性を
確保し、ヘッドスライダ３の縦軸方向のより安定した浮
上姿勢を得ることが可能となる。

【００４９】また、本実施の形態１では独立した独立負
圧発生凹部４９を下段面３３を中段面３２で囲むことで
形成してあるので、正圧発生面である上段面３１の配設
位置に関係なく、独立した独立負圧発生凹部４９を形成
することが可能となっている。

【００５０】なお、図７〜図９は本実施の形態１におけ
る第２の空気潤滑面３０Ｄ，第３の空気潤滑面３０Ｅ、
第４の空気潤滑面３０Ｆの形状を示す正面図（１）とそ
のＸ−Ｘ断面図（２）である。これら各空気潤滑面３０
Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆはいずれも、独立した独立負圧発生
凹部４９Ｄ，４９Ｅ，４９Ｆをそれぞれ空気流入端４１
側に形成したことで、浮上量剛性とピッチ角剛性の両立
を図ることが可能である。

【００５１】（実施の形態２）図１０は本発明の実施の
形態２におけるヘッドスライダ３の第１の空気潤滑面３
０Ｇの形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図
（２）である。その他の磁気ディスク装置の構造は実施
の形態１と同様である。図１０に示す第１の空気潤滑面
３０Ｇには、空気流入端４１、内周側端４３、外周側端
４４から所定の間隔隔てて形成した第１のクロスレール
３４Ｇ、第２のクロスレール３５Ｇ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
形成された内周側のサイドレール３６Ｇ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４
２まで形成された外周側のサイドレール３７Ｇとを相互
につないで中段面３２が構成されている。中段面３２上
にクロスレール３８Ｇと内周側のサイドレール３９Ｇと
外周側のサイドレール４０Ｇとで上段面３１が構成され
ている。中段面３２に囲まれる形で下段面３３よりなる
負圧発生凹部４８Ｇと内周側の独立した独立負圧発生凹
部４９Ｇと外周側の独立した独立負圧発生凹部４９’Ｇ
が構成されている。

【００５２】本実施の形態２では、上段面３１と中段面
３２との落差は０．２μｍであり、中段面３２と下段面
３３との落差は２．８μｍである。

【００５３】次に本実施の形態２の第１の空気潤滑面３
０Ｇの作用効果を説明するため、従来例の空気潤滑面と
の形状の違いを述べる。

【００５４】図１８は独立した独立負圧発生凹部４９
Ｇ，４９’Ｇを形成しない従来例における空気潤滑面３
０Ｈの形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図
（２）である。従来例の図１８に示す空気潤滑面３０Ｈ
は図１０に示した第１の空気潤滑面３０Ｇにある独立し
た独立負圧発生凹部４９Ｇ，４９’Ｇを形成している位
置まで負圧発生凹部４８Ｈを拡大形成している。

【００５５】図１１は本実施の形態２における第１の空
気潤滑面３０Ｇ（図１０）に形成される圧力分布、図１
９は従来例の空気潤滑面３０Ｈ（図１８）に形成される
圧力分布の解析結果を示している。図１１（ａ），図１
９（ａ）はＩＤ１１における圧力分布でありスキュー角
−９゜、図１１（ｂ），図１９（ｂ）はＯＤ１２におけ
る圧力分布でありスキュー角１４゜の場合である。図１
１（ａ），図１９（ａ）からＩＤ１１では内周側端４３
側に負圧が偏って発生し、図１１（ｂ），図１９（ｂ）
からＯＤ１２では外周側端４４側に負圧が偏って発生し
ていることがわかる。しかし、図１１に示す第１の空気
潤滑面３０Ｇの場合、独立した独立負圧発生凹部４９
Ｇ，４９’Ｇをピボット位置４５の内周側端４３側と外
周側端４４側にそれぞれ形成してあるので、独立した独
立負圧発生凹部４９Ｇ，４９’Ｇ内での負圧の偏りはあ
るものの、第１の空気潤滑面３０Ｇ全体での負圧の偏り
は、空気潤滑面３０Ｈに比べると小さくできる。

【００５６】スキュー角０゜における第１の空気潤滑面
３０Ｇと空気潤滑面３０Ｈのロール角剛性を（表２）に
示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】（表２）から明らかなように、ピボット位
置４５の内周側端４３側と外周側端４４側にそれぞれ独
立した独立負圧発生凹部４９Ｇ，４９’Ｇを形成した本
実施の形態２の第１の空気潤滑面３０Ｇ（図１０）の方
が、従来例の空気潤滑面３０Ｈ（図１８）に比べロール
角剛性が高くなっている。

【００５９】図１２は本実施の形態２における第１の空
気潤滑面３０Ｇ（図１０）と従来例の空気潤滑面３０Ｈ
（図１８）のロール角変動を示す図である。これはＩＤ
１１からＯＤ１２までの各トラック位置でのロール角の
解析結果であり、図１２から明らかなように、本実施の
形態２における第１の空気潤滑面３０Ｇ（図１０）は従
来例の空気潤滑面３０Ｈ（図１８）に比べロール角変動
が小さいことがわかる。

【００６０】すなわち、本実施の形態２によれば、図１
０に示すように独立した独立負圧発生凹部４９Ｃ，４
９’Ｇをピボット位置４５の内周側端４３側と外周側端
４４側にそれぞれ形成することで、ヘッドスライダ３の
ロール角剛性を高め、ＩＤ１１からＯＤ１２までのロー
ル角変動を抑制することが可能であり、スライダ横軸方
向の浮上姿勢の安定化を図ることが可能となる。

【００６１】さらに、本実施の形態２で示した第１の空
気潤滑面３０Ｇのように、中段面３２で囲まれた下段面
３３で独立した独立負圧発生凹部４９Ｇ，４９’Ｇを形
成すれば、正圧発生面である上段面３１の配設位置に関
係なく独立した独立負圧発生凹部４９Ｇ，４９’Ｇを形
成することが可能である。

【００６２】なお、図１３は本発明の実施の形態２にお
ける第２の空気潤滑面３０Ｉの正面図（１）とそのＸ−
Ｘ断面図（２）である。この第２の空気潤滑面３０Ｉ
は、独立した独立負圧発生凹部４９Ｉ，４９’Ｉをピボ
ット位置４５よりも空気流入端４１側で、かつ内周側端
４３側と外周側端４４側にそれぞれ形成したことで、ロ
ール角剛性を高めるだけでなく、ピッチ角剛性を高める
効果も有する。

【００６３】なお本発明の実施の形態１と実施の形態２
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る。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明は、空気潤滑面に空
気流出端が開放された負圧発生凹部と別に独立した独立
負圧発生凹部を空気流入端側に設ける形状とすることに
よりヘッドスライダの縦軸方向の浮上剛性を高め、ヘッ
ドスライダ縦軸方向の安定した浮上姿勢が得られるとい
う優れた効果を有する。

【００６５】また、ヘッドスライダの横軸方向の浮上剛
性を高めることで、ヘッドスライダ横軸方向の安定した
浮上姿勢が得られるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ディスク装置の内部斜視図

【図２】図１の磁気ディスク装置の断面図

【図３】図１，図２のディスク媒体２の中の１枚を上か
ら見た詳細図

【図４】ヘッドスライダの浮上姿勢を説明する模式側面
図

【図５】本発明の実施の形態１における第１の空気潤滑
面３０の形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図
（２）

【図６】図５に示す本実施の形態１における第１の空気
潤滑面３０の圧力分布図

【図７】本発明の実施の形態１における第２の空気潤滑
面３０Ｄの形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図
（２）

【図８】本発明の実施の形態１における第３の空気潤滑
面３０Ｅの形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図
（２）

【図９】本発明の実施の形態１における第４の空気潤滑
面３０Ｆの形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図
（２）

【図１０】本発明の実施の形態２における第１の空気潤
滑面３０Ｇの形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面
図（２）

【図１１】本発明の実施の形態２における第１の空気潤
滑面３０Ｇの圧力分布図

【図１２】本発明の実施の形態２における第１の空気潤
滑面３０Ｇと従来例の空気潤滑面３０Ｈのロール角変動
を示す図

【図１３】本発明の実施の形態２における第２の空気潤
滑面３０Ｉの形状を示す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面
図（２）

【図１４】従来例における空気潤滑面３０Ｂの形状を示
す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図（２）

【図１５】従来例における空気潤滑面３０Ｃの形状を示
す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図（２）

【図１６】図１４の従来例における空気潤滑面３０Ｂの
圧力分布図

【図１７】図１５の従来例における空気潤滑面３０Ｃの
圧力分布図

【図１８】従来例における空気潤滑面３０Ｈの形状を示
す正面図（１）とそのＸ−Ｘ断面図（２）

【図１９】図１８の従来例における空気潤滑面３０Ｈの
圧力分布図

【符号の説明】

１主軸２ディスク媒体３ヘッドスライダ５アクチュエータ・アームの組６ボイスコイルモータ７ハウジング８モーター１１内直径（ＩＤ）１２外直径（ＯＤ）１３磁気変換器あるいは読み取り書き込みヘッド１４サスペンション１５ピボット２０アクチュエータ軸３０空気潤滑面３１上段面３２中段面３３下段面３４第１のクロスレール３５第２のクロスレール３６内側のサイドレール３７外側のサイドレール３８第１の正圧発生面３８’ 第２の正圧発生面３９第３の正圧発生面３９’ 第４の正圧発生面４１空気流入端４２空気流出端４３内周側端４４外周側端４５ピボット位置４８負圧発生凹部４９独立負圧発生凹部５０ヘッドスライダの縦軸５１ヘッドスライダの横軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気流入端、空気流出端、ディスク内周
側端およびディスク外周側端を有するヘッドスライダ
と、前記ヘッドスライダをディスク媒体に押圧するサス
ペンションと、前記ヘッドスライダのディスク媒体に対
向する面に空気流によって前記ディスク媒体から浮上す
るための空気潤滑面と、前記空気潤滑面に空気流出端が
開放された負圧発生凹部と、前記空気潤滑面にディスク
媒体との間で記録再生を行うためのヘッドと、前記空気
潤滑面には周囲を高い略平面で囲まれて独立した独立負
圧発生凹部を少なくとも１つ以上具備し、かつ前記独立
した独立負圧発生凹部は前記負圧発生凹部よりも空気流
入端側に形成されていることを特徴とするヘッドスライ
ダ。
【請求項２】空気流入端、空気流出端、ディスク内周
側端およびディスク外周側端を有するヘッドスライダ
と、前記ヘッドスライダをディスク媒体に押圧するサス
ペンションと、前記ヘッドスライダのディスク媒体に対
向する面に空気流によって前記ディスク媒体から浮上す
るための空気潤滑面と、前記空気潤滑面に空気流出端が
開放された負圧発生凹部と、前記空気潤滑面に前記ディ
スク媒体との間で記録再生を行うためのヘッドと、前記
空気潤滑面は少なくとも２つ以上の異なる高さの略平面
によって形成され、空気潤滑面には周囲を高い略平面で
囲まれて独立した独立負圧発生凹部を少なくとも１つ以
上具備し、かつ前記独立した独立負圧発生凹部は前記サ
スペンションによって押圧される位置より空気流入端側
に形成されていることを特徴とするヘッドスライダ。
【請求項３】前記負圧発生凹部はサスペンションによ
って押圧される位置より空気流出端側に形成されている
ことを特徴とする請求項２記載のヘッドスライダ。
【請求項４】前記独立した独立負圧発生凹部は、サス
ペンションによって押圧される位置より空気流入端側
で、かつ負圧発生凹部より空気流入端側に形成されてい
ることを特徴とする請求項１，２または請求項３記載の
ヘッドスライダ。
【請求項５】前記空気潤滑面は上段面、該上段面より
低い中段面、該中段面より低い下段面によって形成さ
れ、独立した独立負圧発生凹部は下段面で構成され、前
記独立した独立負圧発生凹部の空気流出端側は中段面で
あることを特徴とする請求項１，２，３または請求項４
記載のヘッドスライダ。
【請求項６】前記空気潤滑面は上段面、該上段面より
低い中段面、該中段面より低い下段面によって形成さ
れ、独立した独立負圧発生凹部は下段面で構成され、前
記独立した独立負圧発生凹部は中段面に囲まれることで
形成されていることを特徴とする請求項５記載のヘッド
スライダ。
【請求項７】前記空気潤滑面は上段面、該上段面より
低い中段面、該中段面より低い下段面によって形成さ
れ、独立した独立負圧発生凹部は中段面で構成され、前
記独立した独立負圧発生凹部は上段面に囲まれることで
形成されていることを特徴とする請求項１，２，３また
は請求項４記載のヘッドスライダ。
【請求項８】空気流入端、空気流出端、ディスク内周
側端およびディスク外周側端を有するヘッドスライダ
と、前記ヘッドスライダをディスク媒体に押圧するサス
ペンションと、前記ヘッドスライダのディスク媒体に対
向する面に空気流によって前記ディスク媒体から浮上す
るための空気潤滑面と、前記空気潤滑面にディスク媒体
との間で記録再生を行うためのヘッドと、前記空気潤滑
面は少なくとも２つ以上の異なる高さの略平面によって
形成され、空気潤滑面には周囲より低い高さの略平面で
形成された独立した独立負圧発生凹部とを具備し、前記
独立した独立負圧発生凹部は前記サスペンションによっ
て押圧される位置よりディスク内周側端側とディスク外
周側端側となる位置にそれぞれ少なくとも１つ以上形成
されていることを特徴とするヘッドスライダ。
【請求項９】前記空気潤滑面は上段面、該上段面より
低い中段面、該中段面より低い下段面によって形成さ
れ、独立した独立負圧発生凹部は下段面で構成されてい
ることを特徴とする請求項８記載のヘッドスライダ。
【請求項１０】前記独立した独立負圧発生凹部はサス
ペンションによって押圧される位置より空気流入端側に
形成されていることを特徴とする請求項８または９記載
のヘッドスライダ。