JP2002109710A - 磁気ヘッドスライダ及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定低浮上特性を確保しつつアンロード動作
時の磁気ヘッドスライダの引き剥がしを容易にした磁気
ヘッドスライダを提供する。 【解決手段】 本発明の磁気ヘッドスライダは、記録媒
体と対向する同一高さの浮上面と浮上面より窪んで形成
された第一段溝部と更に窪んで形成された第二段溝部か
らなる浮上面を持ち、第二段溝部領域に少なくとも第一
段溝部と同じ高さのツノ状突起部を設ける。その結果ア
ンロードを行う際の磁気ヘッドスライダの引き剥がしが
容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に関し、特に磁気ディスク装置等、記録媒体を回転させ
る記憶装置に搭載される磁気ヘッドスライダおよびこれ
を用いた磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に磁気ディスク装置は、小型化、大
容量化が進んでおり、記録媒体に記録するデータは、益
々高記録密度になっている。これに伴い、磁気ヘッドス
ライダと記録媒体とのスペース、すなわちスライダーの
浮上量を小さくする必要がある。低浮上で安定に浮上す
る磁気ヘッドスライダとして、米国特許第５，７７７，
８２５号公報に開示された例がある。図１１にその平面
図を示す。スライダ全体の浮上面は、０．５μｍ以下の
第一段溝部と、それより深い第二段溝部とを含んでい
る。浮上力は、浮上面２と第一段溝部３より構成される
ステップによる軸受作用により発生し、第一段溝部で囲
まれた第二段溝部が負圧発生部となる。

【０００３】また、磁気ディスク装置が起動、または停
止する際の磁気ヘッドスライダの扱いに関する方式とし
ては、従来からＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓ
ｔｏｐ）方式が主流である。ＣＳＳ方式での磁気ヘッド
スライダは、装置の停止中は記録媒体の表面上に接触停
止しており、起動の際、記録媒体が回転を始めると記録
媒体表面上を滑走し、回転速度がある一定速度以上にな
ると浮上し定常動作状態になる。停止の際は、記録媒体
の回転速度の低下に伴い、記録媒体表面を滑走し、やが
て記録媒体表面上に接触停止する。このＣＳＳ方式で
は、共に平滑表面である磁気ヘッドスライダと記録媒体
との粘着を避けるために、記録媒体のＣＳＳを行なうゾ
ーンの表面に、僅かな凹凸を付ける加工（テクスチャ加
工)が施してある。

【０００４】しかし、記録密度を向上する為には、磁気
ヘッドスライダの浮上量を狭小化する必要があり、その
ためには記録媒体表面をより平滑にする必要がある。そ
のため、現在では、もはや記録媒体の凹凸を許容できな
くなってきている。そこで有利なのが、ロード／アンロ
ード方式である。この方式は、装置の停止中は、磁気ヘ
ッドスライダが記録媒体外に退避しており、記録媒体が
通常回転速度になったら、磁気ヘッドスライダを退避場
所から記録媒体上にロードし、停止の際は記録媒体の回
転速度を低下させる前に、磁気ヘッドスライダを退避場
所にアンロードさせる方式である。ロード／アンロード
動作は、具体的にはランプと呼ばれる傾斜面に対する加
圧／支持部材の先端部分の上り降りで実現している。こ
れによれば、磁気ヘッドスライダは記録媒体上に接触停
止することがないので、記録媒体表面に凹凸を設ける必
要が無く、浮上量の狭小化、高記録密度化に有利であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方で、磁気ヘッドス
ライダと記録媒体間の浮上量を狭小化し、かつ安定で浮
上量バラツキを抑えるために磁気ヘッドスライダは、負
圧力を大きくする傾向がある。従ってアンロード方式を
採用した場合には、磁気ヘッドのアンロード動作はこの
負圧力が大きく働いている時に無理やり引き剥がす動作
となる。そのためアンロード動作時に磁気ヘッドスライ
ダが暴れ、記録媒体と接触し、記録媒体にダメージを与
える可能性が高くなるという問題が発生する。また記録
媒体のアンロード許容領域内で磁気ヘッドスライダの引
き剥がし動作が終了せず、記録媒体端部での磁気ヘッド
スライダの傷つきや記録媒体の傷つきが発生し、磁気デ
ィスク装置全体が回復不可能な状態に陥る可能性が高い
という問題が発生する。

【０００６】本発明の目的は、磁気ヘッドスライダの安
定低浮上特性を確保しつつ、アンロード動作時の磁気ヘ
ッドスライダの引き剥がしを容易にし、磁気ヘッドスラ
イダの暴れを回避することにより、磁気ディスク装置の
信頼性を向上することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁気ヘッドスライダは、記録媒体との間で
記録再生を行うヘッドを有し、加圧／支持部材により支
持され、媒体の走行に伴い発生する空気流により記録媒
体から浮上する磁気ヘッドスライダであって、前記記録
媒体と対向し、空気流入側と流出側に配置した各1つ、
または複数の略同一高さの浮上面と，該浮上面より窪ん
で形成された第一段溝部と更に窪んで形成された第二段
溝部からなる浮上面を持つ磁気ヘッドスライダに於い
て、前記第一段溝部は、空気流入側で磁気ヘッドスライ
ダの幅方向に渡り、また、両サイドで空気流出側に延び
る構成をとり、前記第一段溝部により空気流入側及び両
サイドを囲まれた第二段溝部領域に、前記空気流入側か
ら流出側に延びる第一段溝部と略同じ高さの突出した部
分、すなわち、ツノ状突起部を設ける。また、さらにツ
ノ状突起部の形状を、第一段溝部との接続部から流出端
方向に向ってその幅を減ずる先細り形状であるようにす
る。更にはツノ状突起部はスライダ長手方向に対して非
対称であるようにする。その結果、アンロードを行う際
の磁気ヘッドスライダの引き剥がしが容易となる。

【０００８】また、かかる磁気ヘッドスライダを用いる
ことにより、安定な低浮上特性を有する磁気ヘッドスラ
イダを備えた信頼性の高い磁気ディスク装置を提供する
ことが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施例の
磁気ヘッドスライダの形状を示す平面図である。また、
図２は、第１の実施例における磁気ヘッドスライダの断
面図を示す。スライダ全体の浮上面は、浮上面２と、浮
上面２より窪んだ第一段溝部３とそれより更に窪んだ第
二段溝部４とを含んでいる。第一段溝部で囲まれた第二
段溝部分が負圧発生部となる。また、記録再生素子５
は、浮上面２に形成される。図に於いて、第二段溝部上
に形成された突出部、すなわちツノ状突起部１は、第二
段溝部の空気流入側領域において第一段溝部の一部に接
続している。このツノ状突起部の高さは第一段溝部と略
同じ高さとし、磁気ヘッドスライダ幅方向の１／２位置
にスライダの全長の１／４程度の長さにした例である。
本発明は、ツノ状突起の長さを限定するものではない
が、スライダ全長の１／８から１／２程度が好ましい。

【００１０】また、磁気ヘッドスライダの記録媒体上で
のロード時の加圧／支持部材からの荷重は、例えば、加
圧／支持部材の先端に設けた突起部(図示しない)を介し
て磁気ヘッドスライダの概略中心位置に加圧している。
アンロード終了後は、加圧／支持部材をランプ構成部材
(図示しない)で支持するのでスライダへの荷重は無くな
る。

【００１１】図１の×印は、荷重点位置１０を示す。本
構成により、負圧発生領域４ａ、４ｂ、４ｃの内４ａ、
４ｂの流入端は荷重点位置１０より十分スライダ流入端
側に位置する様に設けている。スライダの長手方向（流
入側から流出端の方向）の広い範囲で負圧力が発生し、
大きな負圧力を出し、記録媒体上での各種外乱(シー
ク、フォローイング時の支持部材からの加振入力、記録
媒体からの加振入力)に対して、浮上量の変動を押え、
安定低浮上が可能となる。このことは、記録再生素子５
の浮上量変動を小さく押えるので記録／再生動作を行う
上で非常に有利になる。記録媒体上での磁気ヘッドスラ
イダは、磁気ヘッドスライダを記録媒体に押し付ける方
向に荷重、負圧力が働き、一方、媒体から浮上する方向
に浮上面２で発生する正圧力が働き、３つの力が、バラ
ンスした浮上量で浮上する。

【００１２】従来技術のスライダは、この３つの力がス
ライダ長手方向において概略一致する位置に作用する構
造となっている。これに対し、ツノ状突起部１を設ける
ことにより負圧発生領域４ｃが小さくなり、かつ流出端
側に移動するため負圧発生領域４ａ、４ｂ側に移動す
る。

【００１３】アンロード動作により、加圧／支持部材か
らの荷重が除かれるとスライダに働く力は正圧力と負圧
力のみとなり、本発明スライダでは正圧力の中心（荷重
点１０とほぼ同位置）に対し、負圧力中心が流出側に移
動しているため、浮上量の増加とともに正圧力でスライ
ダの流入側が大きく持ち上がる浮上姿勢となる。スライ
ダの流入側が持ち上がると負圧発生領域４ａ、４ｂの流
入端の浮上量が大きくなる。浮上量の増大に従って発生
負圧が減少することになる。発生負圧力が減少すると、
更に浮上量の増加が起こり、最終的に荷重が除かれた後
の正圧力と負圧力が釣合う浮上量は、浮上量が増加する
と共に、スライダの流入側が大きく浮き上った浮上姿勢
となる。

【００１４】以上の働きにより、磁気スライダを記録媒
体面に引きつける負圧力が低減され、磁気ヘッドスライ
ダを記録媒体から引き剥がすことが容易になる。図３に
本構成の荷重と浮上量、負圧力の定性的関係を示す。本
発明の磁気ヘッドスライダは、従来技術の磁気ヘッドス
ライダと比較して磁気ヘッドスライダの加圧／支持部材
からの荷重が除かれた時の負圧力が低減されており、引
き剥がし動作時の負圧力が小さくなっているため磁気ヘ
ッドスライダの暴れを防止し振動なく容易に引き剥がさ
れる。

【００１５】また、同時に引き剥がし動作時の浮上量を
大きくすることができ、その結果、引き剥がし時に記録
媒体との接触を大幅に低減でき、安定して引き剥がすこ
とが可能になり信頼性を向上できる。

【００１６】これに対し、従来技術では、スライダ長手
方向の正圧力中心と負圧力中心が概ね同じ位置にあるた
め、アンロード時に荷重が除かれた時、本発明の様にス
ライダの流入側が大きく持ち上がることはなく、負圧力
の減少と浮上量の増加も僅かとなる。

【００１７】また、ツノ状突起部を第二段溝部の空気流
入側領域において、第一段溝部の一部に接続し、該第一
段溝部の高さと略同じ高さにして設けることにより、負
圧発生領域を４ａ、４ｂとして磁気ヘッドスライダ幅方
向に分離することができる。この本発明の構成により内
外周位置ヨー角差による負圧分布の変化を抑え、浮上プ
ロファイルを変えずに磁気ヘッドスライダ幅方向(ロー
ル方向)の浮上量差を適切にコントロールすることがで
きる。また同時にアンロード時、荷重がゼロに向かって
浮上量が増大する場合のロール方向浮上量差も、適切に
保つ働きがあり信頼性が向上できる。本構成は、通常の
イオンミリング等の技術で対応した形状のマスクを使用
することにより製作可能である。

【００１８】図４は、第２の実施例における磁気ヘッド
スライダの平面図である。記録再生素子５を形成する流
出側パッドがサイドにある方式への適用例である。記録
再生素子５を外周側に設けることにより、データ面を外
周側に設定でき、特に、小径の記録媒体を使用する記録
装置に有用である。本構成でもスライダの浮上特性改良
において第１の実施例と同様の効果がある。

【００１９】また、図５は、第３の実施例における磁気
ヘッドスライダの平面図で流入側二パッド、流出側三パ
ッドの計五パッドの場合に適用した例である。流出端の
両サイドは、第一段溝部３であり、ロード時のスライダ
がロール方向に傾いた時の素子部摩耗を回避する効果が
ある。本構成では、流出端の両サイドに設けた第一段溝
部３により、第１の実施例に比べて負圧発生領域が僅か
に減少し、負圧力中心の流出側への移動量が減少し、第
１の実施例より効果が減少するが、ほぼ同様の効果があ
る。

【００２０】図６は、第４の実施例における磁気ヘッド
スライダの平面図で流入側一パッド流出側一パッドの計
二パッド方式に適用した例である。流入側の浮上面２が
１つになっていても、本発明の効果は変わらない。更
に、図７は、第５の実施例における磁気ヘッドスライダ
の平面図で浮上面２の形状がスライダ長手方向に対して
非対称の場合の適用例である。この様に浮上面形状は、
任意の形状に於いても負圧力のコントロールが可能であ
り、浮上特性設計の幅を広げることができる。

【００２１】図８は、第６の実施例における磁気ヘッド
スライダの平面であり、ツノ状突起部１の第一段溝部３
との接続部分を広くし、該ツノ状突起部を先細り形状と
したた実施例である。本構成により、負圧発生領域の
が、流出端方向に広がり傾向となり、同一面積の長方形
の突起部を有する場合に比べて、負圧力中心を流出端側
に移動することができる。また、アンロードは記録媒体
の外周位置で行われ、図１２に示す様なロータリー式の
磁気ディスク装置では、媒体の走行方向とスライダとの
なす角(スキュ−角と称する)が１５度程度つく。本構成
により、アンロード時荷重が除かれると、スライダの流
入側が持ち上がると同時に、スライダのロール方向につ
いても媒体の侵入方向が持ち上がり、ロール方向も含め
て負圧発生領域の流入側の浮上量が増大する。その結
果、負圧発生は更に低下する。この場合、磁気ヘッドス
ライダの加圧／支持部材からの荷重が除かれた時の負圧
力を更に低減することができる。その結果、引き剥がし
性をさらに改善することが可能になる。

【００２２】図９は、第７の実施例における磁気ヘッド
スライダの平面図であり、ツノ状突起部１の形状をスラ
イダ長手方向に対して非対称にした場合の実施例であ
る。これにより記録媒体に浮上中のロール方向の浮上ア
ンバランスの制御が可能になり、更に安定低浮上特性の
磁気ヘッドスライダが可能になる。

【００２３】図１０は、第８の実施例における磁気ヘッ
ドスライダの平面図であり、流入側浮上面２の後方に第
一段溝部３の無い部分を設けた例である。上記部分で
は、流入側浮上面２の後方への記録媒体潤滑剤の拾上げ
を低減できる。本構成によれば、流入側浮上面２の流出
側に第二段溝部４の一部分が直接形成されている。その
結果、負圧力中心を後方に配置できるため、第１の実施
例と同様の効果が得られる。

【００２４】また、本構成をスライダ長１．２５ｍｍ、
スライダ幅１ｍｍの磁気ヘッドスライダについて、荷重
の変化に対して負圧力、浮上量を計算実験した結果を図
１３に示す。荷重約２４ｍＮから０ｍＮに近づいていく
と、２ｍＮ以下で浮上量の増加と負圧力の減少が起こ
り、荷重０ｍＮでは、負圧力約−１２ｍＮに低下し、こ
の時の浮上量は、１２５ｎｍと大きな浮上量となり、そ
の結果、アンロード時の引き剥がしが容易となる。

【００２５】図１２は、本発明の磁気ヘッドスライダを
搭載した磁気ディスク装置の適用例である。加圧／支持
部材７の先端に磁気ヘッドスライダ６が装着されてい
る。また、記録媒体８に隣接してロードアンロード機構
９が設けられている。この適用例により磁気ヘッドスラ
イダを待避場所であるロードアンロード機構に待避させ
ることができるため、磁気ヘッドスライダは、記録媒体
上に接触停止することがなく、浮上量の狭小化、高記録
密度化に有利になる。しかし、従来技術の磁気ヘッドス
ライダは、アンロード時の引き剥がし動作に無理が有
り、磁気ディスク装置特性の不安定要因となっていた。
これに対し、本実施例において、本発明の磁気ヘッドス
ライダを搭載することにより、スライダのアンロード時
の引き剥がし動作が容易となり、その結果、信頼性の高
い磁気ディスク装置を提供することが可能となった。

【００２６】以上実施例を示したが、本発明を実施する
上で浮上面構成、形状は種々の変形が可能である。

【００２７】

【発明の効果】磁気ヘッドスライダ第二段溝部に、ツノ
状突起部を設けることにより、アンロード動作時のスラ
イダ引き剥がし性を改善し、アンロード動作時の信頼性
向上をはかることができる。また、本ツノ状突起部を設
けることにより、負圧発生領域を左右２つに分離できる
ため、ロール方向の傾きを押え、記録媒体の内外周の浮
上プロファイルを一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における磁気ヘッドスラ
イダの平面図である。

【図２】本発明の第１の実施例における磁気ヘッドスラ
イダの断面図である。

【図３】本発明の第１の実施例の動作説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例における磁気ヘッドスラ
イダの平面図である。

【図５】本発明の第３の実施例における磁気ヘッドスラ
イダの平面図である。

【図６】本発明の第４の実施例における磁気ヘッドスラ
イダの平面図である。

【図７】本発明の第５の実施例における磁気ヘッドスラ
イダの平面図である。

【図８】本発明の第６の実施例のにおける磁気ヘッドス
ライダ平面図である。

【図９】本発明の第７の実施例における磁気ヘッドスラ
イダの平面図である。

【図１０】本発明の第８の実施例における磁気ヘッドス
ライダの平面図である。

【図１１】従来技術による磁気ヘッドスライダの平面図
である。

【図１２】本発明のスライダを搭載した磁気ディスク装
置の適用例である。

【図１３】本発明の第８の実施例の動作説明図である。

【符号の説明】

１・・・ツノ状突起部、２・・・浮上面、３・・・第一段溝部、
４・・・第二段溝部、４ａ・・・負圧発生領域(流入側)、４ｂ
・・・負圧発生領域(流入側)、４ｃ・・・負圧発生領域(流出
側)、５・・・記録再生素子、６・・・磁気ヘッドスライダ、
７・・・加圧／支持部材、８・・・記録媒体、９・・・ロードア
ンロード機構、１０・・・荷重点位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 清司 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 Ｆターム(参考） 5D042 NA02 PA01 PA05 QA02 QA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に対しデータの記録再生を行うヘ
   ッドを有し、加圧／支持部材により支持され、媒体の走
   行に伴い発生する空気流により記録媒体に対向して浮上
   し、空気流入側と流出側に配置した各一つまたは複数の
   略同一高さの浮上面と、該浮上面より窪んで形成された
   第一段溝部と、更に窪んで形成された第二段溝部とから
   なる浮上面を有し、前記第一段溝部は、空気流入側で磁
   気ヘッドスライダの幅方向に渡り、また両サイドで空気
   流出側に延びる構成をとり、前記第一段溝部により空気
   流入側及び両サイドを囲まれた第二段溝部領域の空気流
   入側領域に置いて、前記第一段溝部の一部に接続し、前
   記空気流入側から流出側に延びるツノ状突起部を設け、
   該ツノ状突起部の高さは第一段溝部の高さと略同じであ
   る磁気ヘッドスライダ。
2. 【請求項２】前記ツノ状突起部は、第一段溝部との接続
   部から流出端方向に向ってその幅を減ずる先細り形状で
   あることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドスラ
   イダ。
3. 【請求項３】前記ツノ状突起部は、スライダ長手方向に
   対して非対称であることを特徴とする 請求項１、又は
   請求項２のいずれかに記載の磁気ヘッドスライダ。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気ヘ
   ッドスライダを用いることを特徴とする磁気ディスク装
   置。