JP2004164685A - 浮上ヘッドスライダおよびこれを用いたディスク記憶装置 - Google Patents
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- G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
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Abstract
【課題】防塵性を向上させつつ、ＣＦＨ性、スキュー依存性、線速依存性を向上させて、浮上特性を向上させる。
【解決手段】浮上ヘッドスライダ１は、正圧発生面２として、ピッチ方向の剛性を確保するためのリーディングパッド２ａと、このリーディングパット２ａの後方左右に配置され、ロール方向の剛性を確保するための２組のサイドパッド２ｂ，２ｃと、これらサイドパッド２ｂ，２ｃの間に配置され、浮上特性をコントロールするセンターパッド２ｄを備える。そして、浮上ヘッドスライダ１において空気流入側となる部位に、正圧発生面２より一段低いステップ３をスライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぎ、安定した浮上特性が得られるようにする。
【選択図】 図１
【解決手段】浮上ヘッドスライダ１は、正圧発生面２として、ピッチ方向の剛性を確保するためのリーディングパッド２ａと、このリーディングパット２ａの後方左右に配置され、ロール方向の剛性を確保するための２組のサイドパッド２ｂ，２ｃと、これらサイドパッド２ｂ，２ｃの間に配置され、浮上特性をコントロールするセンターパッド２ｄを備える。そして、浮上ヘッドスライダ１において空気流入側となる部位に、正圧発生面２より一段低いステップ３をスライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぎ、安定した浮上特性が得られるようにする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク状の記憶媒体に対して情報の記録や書き込みを行うヘッドを浮上させるための浮上ヘッドスライダおよびこれを用いたディスク記憶装置に関する。詳しくは、ピッチ方向およびロール方向の剛性を確保しつつ、設計の自由度を持つ形状を有する正圧発生面を備え、この正圧発生面の空気流入側となる部位には、正圧発生面より高さの低いステップをスライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぎ、安定した浮上特性が得られるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０はハードディスク装置に組み込まれる従来の浮上ヘッドスライダの構成例を示す説明図で、図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は平面図である。また、図１１は従来のハードディスク装置の構成例を示す平面図である。なお、この図１１では、ハードディスク装置の内部構造を説明するため、図示しないカバーを外してある。
【０００３】
浮上ヘッドスライダ５１は、図１１に示すディスク５２との対向面に、正圧発生面５３、この正圧発生面５３より高さの低い浅溝であるステップ５４、このステップ５４より高さの低い深溝であるリセス５５から構成されている。
【０００４】
ハードディスク装置５６は、浮上ヘッドスライダ５１を先端側に支持するサスペンション５７およびこのサスペンション５７が固定されるアーム本体５８とからなるヘッドアクチュエータ５９を備える。
【０００５】
ヘッドアクチュエータ５９は、アーム本体５８がピボット６０を軸に回転可能に取り付けられる。また、ヘッドアクチュエータ５９は、ピボット６０を挟んでサスペンション５７と反対側に設けられるボイスコイルモータ６１によって回転駆動される。
【０００６】
ディスク５２を図示しないスピンドルモータによって回転させると、浮上ヘッドスライダ５１は、ディスク５２の回転に伴う空気流の作用により、正圧発生面５３ではディスク５２から浮上しようとする正圧が発生し、リセス５５中に斜線で示す負圧発生領域６２ではディスク５２に引き付けられる負圧が発生し、浮上ヘッドスライダ５１をディスク５２方向へ押圧しているサスペンション５７の荷重とこの正圧および負圧のバランス点にて、安定浮上することができる構成となっている。
【０００７】
そして、ボイスコイルモータ６１でヘッドアクチュエータ５９を回転させて浮上ヘッドスライダ５１をディスク５２の内周側と外周側との間を移動させ、情報の記録または再生が行われる。
【０００８】
さて、ハードディスク装置５６は、ディスク５２の回転数を一定に保ちつつ、ヘッドアクチュエータ５９を回転させて浮上ヘッドスライダ５１をディスク５２の内周側と外周側の間を移動させる。このため、浮上ヘッドスライダ５１がディスク５２の内周側にあるときと外周側にあるときで、浮上ヘッドスライダ５１に対する空気流の速度が異なる。また、ヘッドアクチュエータ５９の回転動作で浮上ヘッドスライダ５１を移動させるので、空気の流れに対する浮上ヘッドスライダ５１の角度（スキュー角と呼ばれる）も、浮上ヘッドスライダ５１がディスク５２の内周側にあるときと外周側にあるときで異なる。
【０００９】
このため、従来より、浮上ヘッドスライダは、ＣＦＨ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆｌｙｉｎｇ Ｈｅｉｇｈｔ）性、スキュー依存性および線速依存性の向上を目的として、正圧発生面等の形状が決められている。
【００１０】
すなわち、図１０に示す浮上ヘッドスライダ５１のように、正圧発生面５２等の空気流入側を直線状としたものに対して、正圧発生面等の空気流入側を凸形状とした浮上ヘッドスライダもある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−６０３７３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年ではハードディスク装置等の磁気を利用したディスク記憶装置の高記録密度化のため、浮上ヘッドスライダの低浮上化が進められている。しかしながら、浮上ヘッドスライダの低浮上化によって正圧発生面とディスクとの間の空気膜が薄くなると、ドライブ内の微小なダストの影響を受けやすくなるという問題点があった。
【００１３】
具体的には、ダストが浮上ヘッドスライダとディスク界面に侵入することで、浮上ヘッドスライダがダストを介してディスクと接触、加振力を受けてサスペンションの固有モードが励振され、トラックフォローイングが困難となるという問題がある。また、ダストが過度に多い系では、ディスクに傷が付いたり、ヘッドクラッシュが発生するという問題がある。
【００１４】
このような問題を解決するには、正圧発生面等の形状をダストの侵入を防止できるような形状とする等の必要があるが、設計自由度が少なくなり、防塵性と、ＣＦＨ性、スキュー依存性および線速依存性との両立が困難であるという問題もあった。
【００１５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ダストの影響を受けず安定した浮上特性が得られる浮上ヘッドスライダおよびこれを用いたディスク記憶装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る浮上ヘッドスライダは、ディスク状の記憶媒体に対して情報の記録および再生を行うディスク記憶装置に組み込まれる浮上ヘッドスライダにおいて、記憶媒体との対向面は、正圧発生面と、この正圧発生面より高さの低いステップと、このステップより高さの低いリセスの３面から構成されており、正圧発生面は、スライダ前方に位置し、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドと、リーディングパッドの後方左右に位置する２つのサイドパッドと、２つのサイドパッドの間でかつリーディングパッドの後方に位置し、空気流入側が凹形状のセンターパッドから構成され、ステップは、リーディングパッドの前縁からスライダ前縁までを覆うリーディングステップと、リーディングパッドの左右後方から２つのサイドパッドにそれぞれ延伸して接続した２つのサイドステップと、センターパッドの前縁から前方に延伸し、空気流入側が凸形状となったセンターステップから構成され、リセスは、リーディングパッド、サイドステップおよびサイドパッドに囲まれる、センターパッドおよびセンターステップの周囲に構成されており、サイドステップは、サイドパッドの側縁からスライダ側部まで延伸しているとともに、リーディングパッドの幅をスライダ全幅より狭くして、リーディングステップとサイドステップはスライダ側部で一体となってスライダ側縁まで延伸し、サイドステップは後方に行くほど幅広とし、センターパッドの後縁はサイドパッドの後縁よりも後ろ側に位置し、センターパッド内の後縁近傍にヘッドが位置するものである。また、本発明に係るディスク記憶装置は、上述した浮上ヘッドスライダが組み込まれるものである。
【００１７】
本発明に係る浮上ヘッドスライダおよびディスク記憶装置によれば、記憶媒体が回転することにより発生する空気流によって、正面発生面では記憶媒体から浮き上がろうとする力が発生する。
【００１８】
この正圧発生面として、スライダ前方に、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドを設けたので、このリーディングパッドの部分で、主にピッチ方向の剛性を確保することができる。また、リーディングパッドの後方左右に２つのサイドパッドを設けたので、これらサイドパッドの部分で、主にロール方向の剛性を確保することができる。
【００１９】
さらに、２つのサイドパッドの間でかつリーディングパッドの後方に、空気流入側が凹形状のセンターパッドを設けたので、このセンターパッドの形状で浮上特性をコントロールすることができ、設計時の自由度を確保することができる。
【００２０】
また、各正圧発生面の空気流入側となる部位には、正圧発生面より高さの低いステップをスライダ前方および側方エッジまで延伸させたので、ダストは浮上ヘッドスライダとディスクとの界面に侵入しにくくなっている。また、まれに侵入するダストも、空気流入側が凸となった正圧発生面の輪郭に沿って流れるので、最もダストの影響を受ける正圧発生面へのダストの侵入を防ぐことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の浮上ヘッドスライダおよびディスク記憶装置の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す説明図で、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は平面図である。この第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１は、浮上特性を向上させつつ、かつ設計の自由度も持たせた形状とした正圧発生面２を備えるとともに、空気流入側となり得る部位に、正圧発生面２より一段低いステップ部３を設け、このステップ部３を、スライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぐこととしたものである。
【００２２】
この図１に示す浮上ヘッドスライダ１は、ディスク記憶装置の一例としてのハードディスク装置に組み込まれるものであるので、まず、ハードディスク装置の構成を説明する。図２は第１の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す斜視図である。なお、図２では、ハードディスク装置２１の内部構造を説明するため、図示しないカバーを外してある。
【００２３】
第１の実施の形態のハードディスク装置２１は、記憶媒体であるディスク２２の取り外しができない固定型と呼ばれるものである。浮上ヘッドスライダ１は、ディスク２２に対して情報の記録や再生を行うここでは図示しない磁気ヘッドを備え、ディスク２２が回転することで発生する空気流によって浮上して、磁気ヘッドをディスク２２から所定量だけ浮上させる役目を持つ。
【００２４】
ハードディスク装置２１は、この浮上ヘッドスライダ１を先端側に支持するサスペンション２３およびこのサスペンション２３が固定されるアーム本体２４とからなるヘッドアクチュエータ２５を備える。
【００２５】
ヘッドアクチュエータ２５は、アーム本体２４がピボット２６を軸に筐体２７に対して回転可能に取り付けられる。また、ヘッドアクチュエータ２５は、ピボット２６を挟んでサスペンション２３と反対側に設けられるボイスコイルモータ２８によって回転駆動される。
【００２６】
さらにヘッドアクチュエータ２５への電力の供給と図示しない磁気ヘッドとの信号のやり取りは、アーム本体２４に固定されたフレキシブルプリント基板２９を介して行われる。
【００２７】
そして、ディスク２２を図示しないスピンドルモータによって回転させながら、ボイスコイルモータ２８でヘッドアクチュエータ２５を回転させて浮上ヘッドスライダ１をディスク２２の内周側と外周側との間を移動させ、情報の記録または再生が行われる。
【００２８】
以下、図１に戻り、浮上ヘッドスライダ１の詳細について説明する。まず、浮上ヘッドスライダ１のサイズは、Ｌ×Ｗ×Ｈ＝１．２５×１×０．３（ｍｍ）で、３０％スライダあるいはピコスライダと呼ばれるものである。そして、図１（ｂ）において、矢印ａで示す側が空気流入側（リーディング側）、矢印ｂで示す側が空気流出側（トレーリング側）である。
【００２９】
浮上ヘッドスライダ１の図２に示すディスク２２との対向面である空気軸受け面１ａは、正圧発生面２、この正圧発生面２より一段高さの低い浅溝であるステップ３、このステップ３より高さの低い深溝であるリセス４の３層によって構成されている。
【００３０】
正圧発生面２は、リーディングパッド２ａと、サイドパッド２ｂ，２ｃと、センターパッド２ｄから構成されている。リーディングパッド２ａは、浮上ヘッドスライダ１の前方に位置し、空気流入側が凸となったＵ字型で、浮上ヘッドスライダ１のほぼ全幅まで広がる幅を有し、幅方向の中央部の厚みが最も広く、両端に向かうに従い厚みが減少する形状である。
【００３１】
２つのサイドパッド２ｂ，２ｃは、リーディングパッド２ａの後方で、浮上ヘッドスライダ１の左右両側に位置し、空気流入側が凸形状となっている。センターパッド２ｄは、リーディングパッド２ａの後方で、浮上ヘッドスライダ１の後方中央に位置し、空気流入側が凹形状となっている。
【００３２】
ステップ３は、正圧発生面２からの深さが０．１５ｕｍであり、リーディングステップ３ａと、サイドステップ３ｂ，３ｃと、センターステップ３ｄから構成されている。
【００３３】
リーディングステップ３ａは、リーディングパッド２ａの前縁から浮上ヘッドスライダ１の前縁までを覆う。２つのサイドステップ３ｂ，３ｃは、リーディングパッド２ａの両側面から２つのサイドパッド２ｂ，２ｃにそれぞれ延伸して接続している。センターステップ３ｄは、センターパッド２ｄの前縁から前方に延伸し、空気流入側が凸形状となっている。なお、センターステップ３ｄとリーディングパッド２ａは接続していない。
【００３４】
リセス４は、正圧発生面２からの深さが１．３ｕｍであり、リーディングパッド２ａ、サイドステップ３ｂ，３ｃおよびサイドパッド２ｂ，２ｃに囲まれる、センターパッド２ｄおよびセンターステップ３ｄの周囲に形成される。そして、リセス４のリーディングパッド２ａで囲まれた斜線で示す部分が負圧発生領域５となっている。
【００３５】
また、センターパッド２ｄの後端には、信号の記録再生を行うヘッド６が配置されている。図３は浮上ヘッドスライダの動作例を示す説明図である。浮上ヘッドスライダ１は、サスペンション２３に対してボールピボット２３ａとバネ性を有する支持部材２３ｂにより支持され、揺動自在となっている。
【００３６】
ディスク２２が回転すると、浮上ヘッドスライダ１は、ディスク２２の回転に伴う空気流の作用により、図１に示すリーディングパッド２ａ、サイドパッド２ｂ，２ｃ、センターパッド２ｄではディスク２２から浮上しようとする正圧が発生し、リセス４中の負圧発生領域５ではディスク２２に引き付けられる負圧が発生し、浮上ヘッドスライダ１をディスク２２方向へ押圧しているサスペンション２３の荷重とこの正圧および負圧のバランス点にて、安定浮上することができる構成となっている。
【００３７】
ここで、浮上ヘッドスライダ１が浮上する際、空気流入側が空気流出側より上昇するリーディング上がりのピッチ角がつく。そして、図１に示すようにヘッド６を有するセンターパッド２ｄの後縁はサイドパッド２ｂ，２ｃの後縁よりも後ろ側に位置しているので、浮上時にはヘッド６位置近傍が最小浮上量となる。なお、この図３ではピッチ角等は誇張して表現しており、第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１のピッチ角は１２０μラジアン程度である。
【００３８】
さて、図１に示す浮上ヘッドスライダ１において、リーディングパッド２ａ、サイドパッド２ｂ，２ｃの空気流入側は凸形状で、前方には一段高さの低いリーディングステップ３ａ、サイドステップ３ｂ，３ｃが設けられているので、ダストはリーディングパッド２ａ，サイドパッド２ｂ，２ｃの輪郭に沿って流れ、ダストの正圧発生面２への侵入を防ぐ構成となっている。
【００３９】
センターパッド２ｄの空気流入側は凹形状であるが、リーディングパッド２ａがダストに対する障壁となっていることと、センターステップ３ｄの先端が凸形状となっていることでダストがそらされるため、ダストはセンターパッド２ｄの凹形状部までは侵入しにくい。
【００４０】
逆に、センターパッド２ｄの空気流入側を凹形状とすることで、ＣＦＨ性、スキュー依存性、線速依存性の設計自由度を増すことができる。具体的な例としては、図１（ｂ）に示すように、センターパッド２ｄの空気流入側を略多角形の凹形状で構成すると、各頂点７ａ〜７ｄの位置を任意に動かすことで浮上量のコントロールができ、上述した各特性をドライブ条件にあわせて自由に調整できる。なお、センターパッド２ｂの空気流入側は、凹形状であれば、多角形以外に円弧状でもよい。
【００４１】
図４は第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの圧力分布例を示すグラフである。図１に示すように浮上ヘッドスライダ１の前方に幅が広く中央部の厚いリーディングパッド２ａを設けるとともに、浮上ヘッドスライダ１の後方左右にサイドパッド２ｂ，２ｃを持つことで、この図４に示すように、浮上ヘッドスライダ１の前方と左右で十分な正圧が発生している。よって、浮上ヘッドスライダ１は十分なピッチ剛性及びロール剛性を有することが出来、ダストの侵入があっても浮上姿勢が変化しにくく、浮上量が発散したりクラッシュすることがない。
【００４２】
図５は空気流の比較例を示す説明図である。図５（ａ）は、図１に示す第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１のように、サイドステップ３ｂ，３ｃを設けた場合の空気流を示す。サイドステップ３ｂ，３ｃを設けることで、空気流の乱れが防止されていることが判る。比較として、図５（ｂ）にサイドステップを設けない場合の空気流を示すが、空気流に乱れが発生していることがわかる。このように空気流が乱れると、逆流部分や淀み部分にダストや潤滑剤が付着しやすくなるので、なるべくスムーズな空気流となるように設計する必要がある。このため、サイドステップ３ｂ，３ｃを設けることは重要である。
【００４３】
図６は第１の形態の浮上ヘッドスライダ１の正圧発生面の輪郭の状態を示す平面図で、次に、第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１の要部形状について説明する。
【００４４】
リーディングパッド２ａ、サイドパッド２ｂ，２ｃおよびセンターパッド２ｄにおいて、実線で示す範囲の輪郭部８ａは、リセス４との間にステップ３が介在しない構成となっている。
【００４５】
輪郭部８ａは、使用されるスキュー角範囲内で空気流出側となる部分であり、当該位置に、深さが極めて浅いステップが介在するとダストが付着しやすいため、ステップを介在させずに直接リセス４にまで落としている。
【００４６】
これに対して、点線で示す範囲の輪郭部８ｂは、使用されるスキュー角範囲内で空気流出側となる部分であるが、浮上ヘッドスライダ１の側部のエッジ近傍部は浮上ヘッドスライダ１全体での空気流入側ともなりうる個所でもある。このため、空気流出側となったときのダストの付着問題よりも、空気流入側となったときのダスト侵入防止効果の方が効果的であるため、リーディングパッド２ａの側部と浮上ヘッドスライダ１の側縁の間および各サイドパッド２ｂ，２ｃの側部とスライダ側縁との間にはサイドステップ３ｂ，３ｃを延伸させてある。また、リーディングパッド２ａおよびサイドパッド２ｂ，２ｃの側部を浮上ヘッドスライダ１の側縁まで延伸させると、エッジ部での製造時のチッピング（欠け）が避けられないので、製造上からも、サイドステップ３ｂ，３ｃを、リーディングパッド２ａの側部および各サイドパッド２ｂ，２ｃの側部とスライダ側縁との間に延伸させる形状は有利である。
【００４７】
また、リーディングパッド２ａとサイドステップ３ｂ，３ｃの接続部も、ダストの付着の悪影響よりも気流乱れ防止の効果の方が大きいのでステップを設けることを許容している。ただし、ダストの付着を抑えるため、サイドステップ３ｂ，３ｃは先端に行くほど狭くするような構成として、リーディングパッド２ａとサイドステップ３ｂ，３ｃの接続部の長さが最小となるようにしてある。
【００４８】
浮上ヘッドスライダ１において、正圧発生面２およびステップ３の輪郭線は曲線あるいは曲線とその接線のみで構成され、不連続部分が存在しない構成とすることが望ましい。しかしながら、正圧発生面２とリセス４との間にステップ３が介在しない部分と正圧発生面２とリセス４の間にステップ３が介在する部分との界面９ａ、および正圧発生面２のスライダ端面に接続する輪郭線とスライダ端面の交点９ｂにおいて、例外的に輪郭線が不連続となっている。
【００４９】
これは、ステップ３を形成する工程と正圧発生面２を形成する工程で２枚のマスクを用いるためである。すなわち、図７は、マスクの構成例を示す平面図で、実線はステップ３を形成するマスク１０ａの輪郭を示し、破線は正圧発生面２を形成するマスクの輪郭を示す。
【００５０】
浮上ヘッドスライダ１の製造工程は、まず、マスク１０ａで図１に示すステップ３を形成する部分にレジストを行い、エッチングでリセス４の部分を落とす。次に、マスク１０ｂで正圧発生面２を形成する部分にレジストを行い、ステップ３（およびリセス４）の部分を落とす。
【００５１】
このマスク１０ｂにおいて、リーディングパッド２ａの後縁の輪郭にあたる部分およびサイドパッド２ｂ，２ｃの内側の側部の輪郭にあたる部分、すなわち、それぞれリセス４と対向する部分は、マスク１０ａに対してサイズを大きくしてある。
【００５２】
これにより、マスク１０ａとマスク１０ｂでクロスする交点１１が存在し、結果として、正圧発生面２の輪郭に不連続な部分が存在することになるが、正圧発生面２の一部の形状をこのような形状とすることで、多少のマスクずれによっても全体の形状に悪影響を与えないことが可能となり、製造上、有利である。
【００５３】
図８は第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す平面図である。第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１２は、スライダ長手方向中心線に対して二分割されたリーディングパッド２Ｌａ，２Ｒａを備えている。
【００５４】
２分割されたリーディングパッド２Ｌａ，２Ｒａ備えることで、ロール剛性を上げることが可能となり、スライダの浮上安定性をより向上させることができる。また、サイドパッド２ｂ，２ｃの空気流入側を凹形状としている。このサイドパッド２ｂ，２ｃの空気流入側を凹形状とすると、この凹形状を変化させることでも浮上量のコントロールが可能となり、設計自由度がより向上する。
【００５５】
なお、第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１と第２の浮上ヘッドスライダ１２の違いであるセンター溝の有無や、サイドパッドの凸凹形状は、侵入しうるダスト量から最適値が変わるので、使用するドライブの想定条件に応じて実験的に最適形状を求める必要がある。
【００５６】
図９は第２の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す平面図で、次に、ハードディスク装置の変形例について説明する。なお、図９では、ハードディスク装置３１の内部構造を説明するため、図示しないカバーを外してある。
【００５７】
第２の実施の形態のハードディスク装置３１は、ディスク３２を収納したディスクカートリッジ３３をハードディスク装置３１に対して着脱自在としたリムーバブル型と呼ばれるものである。
【００５８】
ディスクカートリッジ３３は薄箱形状で、一の側面に開口部３４を有する。この開口部３４には開閉自在なシャッター３５が設けられ、ディスクカートリッジ３３をハードディスク装置３１から取り外しているときは、このシャッター３５が開口部３４を塞ぐことで、ディスクカートリッジ３３内のディスク３２を保護する。
【００５９】
ハードディスク装置３１には、ディスクカートリッジ３３を着脱自在とする図示しない機構や、ディスクカートリッジ３３内のディスク３２を回転させるスピンドルモータ等を備える。
【００６０】
ヘッドアクチュエータ２５は、アーム本体２４がピボット２６を軸に回転可能に取り付けられる。また、ヘッドアクチュエータ２５は、ピボット２６を挟んでサスペンション２３と反対側に設けられるボイスコイルモータ２８によって回転駆動される。
【００６１】
ヘッドアクチュエータ２５は、アーム本体２４の延在方向に対してサスペンション２３がディスク３２側に向くように所定の角度を付けて取り付けられることで、上方から見て「く」の字型に屈曲した形状である。このヘッドアクチュエータ２５のサスペンション２３の部分が、ディスクカートリッジ３３の開口部３４より内部に入る。
【００６２】
上述したリムーバブル型のハードディスク装置３１では、ディスクカートリッジ３３が着脱自在であるため、シャッター３５等の防塵構造を設けても、ダストの影響が大きくなる。そこで、上述した第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１や第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１２を利用することで、ダストの影響を抑えることが可能となる。
【００６３】
なお、以上説明した各実施の形態は本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以上の説明において特に本発明を限定する旨の記載が無い限り、これらの態様に限られるものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、浮上ヘッドスライダの正圧発生面として、スライダ前方に、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドを設けたので、このリーディングパッドの部分で、主にピッチ方向の剛性を確保することができる。また、リーディングパッドの後方左右に２つのサイドパッドを設けたので、これらサイドパッドの部分で、主にロール方向の剛性を確保することができる。
【００６５】
さらに、２つのサイドパッドの間でかつリーディングパッドの後方に、空気流入側が凹形状のセンターパッドを設けたので、このセンターパッドの形状で浮上特性をコントロールすることができ、設計時の自由度を確保することができる。
【００６６】
また、各正圧発生面の空気流入側となる部位には、正圧発生面より高さの低いステップをスライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぐことができる。
【００６７】
以上のことから、極低浮上系やダストの多い環境における浮上系を有するディスク記憶装置において、ダストが与える悪影響を抑えることができるという効果を有する。
【００６８】
また、ＣＦＨ性、スキュー依存性、線側依存性を向上させることが出来、防塵性を満足させつつ良好な浮上特性を得ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す説明図である。
【図２】第１の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す斜視図である。
【図３】浮上ヘッドスライダの動作例を示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの圧力分布例を示すグラフである。
【図５】空気流の比較例を示す説明図である。
【図６】第１の形態の浮上ヘッドスライダの正圧発生面の輪郭の状態を示す平面図である。
【図７】マスクの構成例を示す平面図である。
【図８】第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す平面図である。
【図９】第２の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す平面図である。
【図１０】従来の浮上ヘッドスライダの構成例を示す平面図である。
【図１１】従来のハードディスク装置の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
１・・・浮上ヘッドスライダ、２・・・正圧発生面、２ａ・・・リーディングパッド、２ｂ，２ｃ・・・サイドパッド、２ｄ・・・センターパッド、３・・・ステップ、３ａ・・・リーディングステップ、３ｂ，３ｃ・・・サイドステップ、３ｄ・・・センターステップ、４・・・リセス、５・・・負圧発生領域、６・・・ヘッド、１２・・・浮上ヘッドスライダ、２１・・・ハードディスク装置、２２・・・ディスク、２３・・・サスペンション、２４・・・アーム本体、２５・・・ヘッドアクチュエータ、２６・・・ピボット、２７・・・筐体、２８・・・ボイスコイルモータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク状の記憶媒体に対して情報の記録や書き込みを行うヘッドを浮上させるための浮上ヘッドスライダおよびこれを用いたディスク記憶装置に関する。詳しくは、ピッチ方向およびロール方向の剛性を確保しつつ、設計の自由度を持つ形状を有する正圧発生面を備え、この正圧発生面の空気流入側となる部位には、正圧発生面より高さの低いステップをスライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぎ、安定した浮上特性が得られるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０はハードディスク装置に組み込まれる従来の浮上ヘッドスライダの構成例を示す説明図で、図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は平面図である。また、図１１は従来のハードディスク装置の構成例を示す平面図である。なお、この図１１では、ハードディスク装置の内部構造を説明するため、図示しないカバーを外してある。
【０００３】
浮上ヘッドスライダ５１は、図１１に示すディスク５２との対向面に、正圧発生面５３、この正圧発生面５３より高さの低い浅溝であるステップ５４、このステップ５４より高さの低い深溝であるリセス５５から構成されている。
【０００４】
ハードディスク装置５６は、浮上ヘッドスライダ５１を先端側に支持するサスペンション５７およびこのサスペンション５７が固定されるアーム本体５８とからなるヘッドアクチュエータ５９を備える。
【０００５】
ヘッドアクチュエータ５９は、アーム本体５８がピボット６０を軸に回転可能に取り付けられる。また、ヘッドアクチュエータ５９は、ピボット６０を挟んでサスペンション５７と反対側に設けられるボイスコイルモータ６１によって回転駆動される。
【０００６】
ディスク５２を図示しないスピンドルモータによって回転させると、浮上ヘッドスライダ５１は、ディスク５２の回転に伴う空気流の作用により、正圧発生面５３ではディスク５２から浮上しようとする正圧が発生し、リセス５５中に斜線で示す負圧発生領域６２ではディスク５２に引き付けられる負圧が発生し、浮上ヘッドスライダ５１をディスク５２方向へ押圧しているサスペンション５７の荷重とこの正圧および負圧のバランス点にて、安定浮上することができる構成となっている。
【０００７】
そして、ボイスコイルモータ６１でヘッドアクチュエータ５９を回転させて浮上ヘッドスライダ５１をディスク５２の内周側と外周側との間を移動させ、情報の記録または再生が行われる。
【０００８】
さて、ハードディスク装置５６は、ディスク５２の回転数を一定に保ちつつ、ヘッドアクチュエータ５９を回転させて浮上ヘッドスライダ５１をディスク５２の内周側と外周側の間を移動させる。このため、浮上ヘッドスライダ５１がディスク５２の内周側にあるときと外周側にあるときで、浮上ヘッドスライダ５１に対する空気流の速度が異なる。また、ヘッドアクチュエータ５９の回転動作で浮上ヘッドスライダ５１を移動させるので、空気の流れに対する浮上ヘッドスライダ５１の角度（スキュー角と呼ばれる）も、浮上ヘッドスライダ５１がディスク５２の内周側にあるときと外周側にあるときで異なる。
【０００９】
このため、従来より、浮上ヘッドスライダは、ＣＦＨ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆｌｙｉｎｇ Ｈｅｉｇｈｔ）性、スキュー依存性および線速依存性の向上を目的として、正圧発生面等の形状が決められている。
【００１０】
すなわち、図１０に示す浮上ヘッドスライダ５１のように、正圧発生面５２等の空気流入側を直線状としたものに対して、正圧発生面等の空気流入側を凸形状とした浮上ヘッドスライダもある（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−６０３７３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年ではハードディスク装置等の磁気を利用したディスク記憶装置の高記録密度化のため、浮上ヘッドスライダの低浮上化が進められている。しかしながら、浮上ヘッドスライダの低浮上化によって正圧発生面とディスクとの間の空気膜が薄くなると、ドライブ内の微小なダストの影響を受けやすくなるという問題点があった。
【００１３】
具体的には、ダストが浮上ヘッドスライダとディスク界面に侵入することで、浮上ヘッドスライダがダストを介してディスクと接触、加振力を受けてサスペンションの固有モードが励振され、トラックフォローイングが困難となるという問題がある。また、ダストが過度に多い系では、ディスクに傷が付いたり、ヘッドクラッシュが発生するという問題がある。
【００１４】
このような問題を解決するには、正圧発生面等の形状をダストの侵入を防止できるような形状とする等の必要があるが、設計自由度が少なくなり、防塵性と、ＣＦＨ性、スキュー依存性および線速依存性との両立が困難であるという問題もあった。
【００１５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ダストの影響を受けず安定した浮上特性が得られる浮上ヘッドスライダおよびこれを用いたディスク記憶装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明に係る浮上ヘッドスライダは、ディスク状の記憶媒体に対して情報の記録および再生を行うディスク記憶装置に組み込まれる浮上ヘッドスライダにおいて、記憶媒体との対向面は、正圧発生面と、この正圧発生面より高さの低いステップと、このステップより高さの低いリセスの３面から構成されており、正圧発生面は、スライダ前方に位置し、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドと、リーディングパッドの後方左右に位置する２つのサイドパッドと、２つのサイドパッドの間でかつリーディングパッドの後方に位置し、空気流入側が凹形状のセンターパッドから構成され、ステップは、リーディングパッドの前縁からスライダ前縁までを覆うリーディングステップと、リーディングパッドの左右後方から２つのサイドパッドにそれぞれ延伸して接続した２つのサイドステップと、センターパッドの前縁から前方に延伸し、空気流入側が凸形状となったセンターステップから構成され、リセスは、リーディングパッド、サイドステップおよびサイドパッドに囲まれる、センターパッドおよびセンターステップの周囲に構成されており、サイドステップは、サイドパッドの側縁からスライダ側部まで延伸しているとともに、リーディングパッドの幅をスライダ全幅より狭くして、リーディングステップとサイドステップはスライダ側部で一体となってスライダ側縁まで延伸し、サイドステップは後方に行くほど幅広とし、センターパッドの後縁はサイドパッドの後縁よりも後ろ側に位置し、センターパッド内の後縁近傍にヘッドが位置するものである。また、本発明に係るディスク記憶装置は、上述した浮上ヘッドスライダが組み込まれるものである。
【００１７】
本発明に係る浮上ヘッドスライダおよびディスク記憶装置によれば、記憶媒体が回転することにより発生する空気流によって、正面発生面では記憶媒体から浮き上がろうとする力が発生する。
【００１８】
この正圧発生面として、スライダ前方に、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドを設けたので、このリーディングパッドの部分で、主にピッチ方向の剛性を確保することができる。また、リーディングパッドの後方左右に２つのサイドパッドを設けたので、これらサイドパッドの部分で、主にロール方向の剛性を確保することができる。
【００１９】
さらに、２つのサイドパッドの間でかつリーディングパッドの後方に、空気流入側が凹形状のセンターパッドを設けたので、このセンターパッドの形状で浮上特性をコントロールすることができ、設計時の自由度を確保することができる。
【００２０】
また、各正圧発生面の空気流入側となる部位には、正圧発生面より高さの低いステップをスライダ前方および側方エッジまで延伸させたので、ダストは浮上ヘッドスライダとディスクとの界面に侵入しにくくなっている。また、まれに侵入するダストも、空気流入側が凸となった正圧発生面の輪郭に沿って流れるので、最もダストの影響を受ける正圧発生面へのダストの侵入を防ぐことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の浮上ヘッドスライダおよびディスク記憶装置の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す説明図で、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は平面図である。この第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１は、浮上特性を向上させつつ、かつ設計の自由度も持たせた形状とした正圧発生面２を備えるとともに、空気流入側となり得る部位に、正圧発生面２より一段低いステップ部３を設け、このステップ部３を、スライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぐこととしたものである。
【００２２】
この図１に示す浮上ヘッドスライダ１は、ディスク記憶装置の一例としてのハードディスク装置に組み込まれるものであるので、まず、ハードディスク装置の構成を説明する。図２は第１の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す斜視図である。なお、図２では、ハードディスク装置２１の内部構造を説明するため、図示しないカバーを外してある。
【００２３】
第１の実施の形態のハードディスク装置２１は、記憶媒体であるディスク２２の取り外しができない固定型と呼ばれるものである。浮上ヘッドスライダ１は、ディスク２２に対して情報の記録や再生を行うここでは図示しない磁気ヘッドを備え、ディスク２２が回転することで発生する空気流によって浮上して、磁気ヘッドをディスク２２から所定量だけ浮上させる役目を持つ。
【００２４】
ハードディスク装置２１は、この浮上ヘッドスライダ１を先端側に支持するサスペンション２３およびこのサスペンション２３が固定されるアーム本体２４とからなるヘッドアクチュエータ２５を備える。
【００２５】
ヘッドアクチュエータ２５は、アーム本体２４がピボット２６を軸に筐体２７に対して回転可能に取り付けられる。また、ヘッドアクチュエータ２５は、ピボット２６を挟んでサスペンション２３と反対側に設けられるボイスコイルモータ２８によって回転駆動される。
【００２６】
さらにヘッドアクチュエータ２５への電力の供給と図示しない磁気ヘッドとの信号のやり取りは、アーム本体２４に固定されたフレキシブルプリント基板２９を介して行われる。
【００２７】
そして、ディスク２２を図示しないスピンドルモータによって回転させながら、ボイスコイルモータ２８でヘッドアクチュエータ２５を回転させて浮上ヘッドスライダ１をディスク２２の内周側と外周側との間を移動させ、情報の記録または再生が行われる。
【００２８】
以下、図１に戻り、浮上ヘッドスライダ１の詳細について説明する。まず、浮上ヘッドスライダ１のサイズは、Ｌ×Ｗ×Ｈ＝１．２５×１×０．３（ｍｍ）で、３０％スライダあるいはピコスライダと呼ばれるものである。そして、図１（ｂ）において、矢印ａで示す側が空気流入側（リーディング側）、矢印ｂで示す側が空気流出側（トレーリング側）である。
【００２９】
浮上ヘッドスライダ１の図２に示すディスク２２との対向面である空気軸受け面１ａは、正圧発生面２、この正圧発生面２より一段高さの低い浅溝であるステップ３、このステップ３より高さの低い深溝であるリセス４の３層によって構成されている。
【００３０】
正圧発生面２は、リーディングパッド２ａと、サイドパッド２ｂ，２ｃと、センターパッド２ｄから構成されている。リーディングパッド２ａは、浮上ヘッドスライダ１の前方に位置し、空気流入側が凸となったＵ字型で、浮上ヘッドスライダ１のほぼ全幅まで広がる幅を有し、幅方向の中央部の厚みが最も広く、両端に向かうに従い厚みが減少する形状である。
【００３１】
２つのサイドパッド２ｂ，２ｃは、リーディングパッド２ａの後方で、浮上ヘッドスライダ１の左右両側に位置し、空気流入側が凸形状となっている。センターパッド２ｄは、リーディングパッド２ａの後方で、浮上ヘッドスライダ１の後方中央に位置し、空気流入側が凹形状となっている。
【００３２】
ステップ３は、正圧発生面２からの深さが０．１５ｕｍであり、リーディングステップ３ａと、サイドステップ３ｂ，３ｃと、センターステップ３ｄから構成されている。
【００３３】
リーディングステップ３ａは、リーディングパッド２ａの前縁から浮上ヘッドスライダ１の前縁までを覆う。２つのサイドステップ３ｂ，３ｃは、リーディングパッド２ａの両側面から２つのサイドパッド２ｂ，２ｃにそれぞれ延伸して接続している。センターステップ３ｄは、センターパッド２ｄの前縁から前方に延伸し、空気流入側が凸形状となっている。なお、センターステップ３ｄとリーディングパッド２ａは接続していない。
【００３４】
リセス４は、正圧発生面２からの深さが１．３ｕｍであり、リーディングパッド２ａ、サイドステップ３ｂ，３ｃおよびサイドパッド２ｂ，２ｃに囲まれる、センターパッド２ｄおよびセンターステップ３ｄの周囲に形成される。そして、リセス４のリーディングパッド２ａで囲まれた斜線で示す部分が負圧発生領域５となっている。
【００３５】
また、センターパッド２ｄの後端には、信号の記録再生を行うヘッド６が配置されている。図３は浮上ヘッドスライダの動作例を示す説明図である。浮上ヘッドスライダ１は、サスペンション２３に対してボールピボット２３ａとバネ性を有する支持部材２３ｂにより支持され、揺動自在となっている。
【００３６】
ディスク２２が回転すると、浮上ヘッドスライダ１は、ディスク２２の回転に伴う空気流の作用により、図１に示すリーディングパッド２ａ、サイドパッド２ｂ，２ｃ、センターパッド２ｄではディスク２２から浮上しようとする正圧が発生し、リセス４中の負圧発生領域５ではディスク２２に引き付けられる負圧が発生し、浮上ヘッドスライダ１をディスク２２方向へ押圧しているサスペンション２３の荷重とこの正圧および負圧のバランス点にて、安定浮上することができる構成となっている。
【００３７】
ここで、浮上ヘッドスライダ１が浮上する際、空気流入側が空気流出側より上昇するリーディング上がりのピッチ角がつく。そして、図１に示すようにヘッド６を有するセンターパッド２ｄの後縁はサイドパッド２ｂ，２ｃの後縁よりも後ろ側に位置しているので、浮上時にはヘッド６位置近傍が最小浮上量となる。なお、この図３ではピッチ角等は誇張して表現しており、第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１のピッチ角は１２０μラジアン程度である。
【００３８】
さて、図１に示す浮上ヘッドスライダ１において、リーディングパッド２ａ、サイドパッド２ｂ，２ｃの空気流入側は凸形状で、前方には一段高さの低いリーディングステップ３ａ、サイドステップ３ｂ，３ｃが設けられているので、ダストはリーディングパッド２ａ，サイドパッド２ｂ，２ｃの輪郭に沿って流れ、ダストの正圧発生面２への侵入を防ぐ構成となっている。
【００３９】
センターパッド２ｄの空気流入側は凹形状であるが、リーディングパッド２ａがダストに対する障壁となっていることと、センターステップ３ｄの先端が凸形状となっていることでダストがそらされるため、ダストはセンターパッド２ｄの凹形状部までは侵入しにくい。
【００４０】
逆に、センターパッド２ｄの空気流入側を凹形状とすることで、ＣＦＨ性、スキュー依存性、線速依存性の設計自由度を増すことができる。具体的な例としては、図１（ｂ）に示すように、センターパッド２ｄの空気流入側を略多角形の凹形状で構成すると、各頂点７ａ〜７ｄの位置を任意に動かすことで浮上量のコントロールができ、上述した各特性をドライブ条件にあわせて自由に調整できる。なお、センターパッド２ｂの空気流入側は、凹形状であれば、多角形以外に円弧状でもよい。
【００４１】
図４は第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの圧力分布例を示すグラフである。図１に示すように浮上ヘッドスライダ１の前方に幅が広く中央部の厚いリーディングパッド２ａを設けるとともに、浮上ヘッドスライダ１の後方左右にサイドパッド２ｂ，２ｃを持つことで、この図４に示すように、浮上ヘッドスライダ１の前方と左右で十分な正圧が発生している。よって、浮上ヘッドスライダ１は十分なピッチ剛性及びロール剛性を有することが出来、ダストの侵入があっても浮上姿勢が変化しにくく、浮上量が発散したりクラッシュすることがない。
【００４２】
図５は空気流の比較例を示す説明図である。図５（ａ）は、図１に示す第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１のように、サイドステップ３ｂ，３ｃを設けた場合の空気流を示す。サイドステップ３ｂ，３ｃを設けることで、空気流の乱れが防止されていることが判る。比較として、図５（ｂ）にサイドステップを設けない場合の空気流を示すが、空気流に乱れが発生していることがわかる。このように空気流が乱れると、逆流部分や淀み部分にダストや潤滑剤が付着しやすくなるので、なるべくスムーズな空気流となるように設計する必要がある。このため、サイドステップ３ｂ，３ｃを設けることは重要である。
【００４３】
図６は第１の形態の浮上ヘッドスライダ１の正圧発生面の輪郭の状態を示す平面図で、次に、第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１の要部形状について説明する。
【００４４】
リーディングパッド２ａ、サイドパッド２ｂ，２ｃおよびセンターパッド２ｄにおいて、実線で示す範囲の輪郭部８ａは、リセス４との間にステップ３が介在しない構成となっている。
【００４５】
輪郭部８ａは、使用されるスキュー角範囲内で空気流出側となる部分であり、当該位置に、深さが極めて浅いステップが介在するとダストが付着しやすいため、ステップを介在させずに直接リセス４にまで落としている。
【００４６】
これに対して、点線で示す範囲の輪郭部８ｂは、使用されるスキュー角範囲内で空気流出側となる部分であるが、浮上ヘッドスライダ１の側部のエッジ近傍部は浮上ヘッドスライダ１全体での空気流入側ともなりうる個所でもある。このため、空気流出側となったときのダストの付着問題よりも、空気流入側となったときのダスト侵入防止効果の方が効果的であるため、リーディングパッド２ａの側部と浮上ヘッドスライダ１の側縁の間および各サイドパッド２ｂ，２ｃの側部とスライダ側縁との間にはサイドステップ３ｂ，３ｃを延伸させてある。また、リーディングパッド２ａおよびサイドパッド２ｂ，２ｃの側部を浮上ヘッドスライダ１の側縁まで延伸させると、エッジ部での製造時のチッピング（欠け）が避けられないので、製造上からも、サイドステップ３ｂ，３ｃを、リーディングパッド２ａの側部および各サイドパッド２ｂ，２ｃの側部とスライダ側縁との間に延伸させる形状は有利である。
【００４７】
また、リーディングパッド２ａとサイドステップ３ｂ，３ｃの接続部も、ダストの付着の悪影響よりも気流乱れ防止の効果の方が大きいのでステップを設けることを許容している。ただし、ダストの付着を抑えるため、サイドステップ３ｂ，３ｃは先端に行くほど狭くするような構成として、リーディングパッド２ａとサイドステップ３ｂ，３ｃの接続部の長さが最小となるようにしてある。
【００４８】
浮上ヘッドスライダ１において、正圧発生面２およびステップ３の輪郭線は曲線あるいは曲線とその接線のみで構成され、不連続部分が存在しない構成とすることが望ましい。しかしながら、正圧発生面２とリセス４との間にステップ３が介在しない部分と正圧発生面２とリセス４の間にステップ３が介在する部分との界面９ａ、および正圧発生面２のスライダ端面に接続する輪郭線とスライダ端面の交点９ｂにおいて、例外的に輪郭線が不連続となっている。
【００４９】
これは、ステップ３を形成する工程と正圧発生面２を形成する工程で２枚のマスクを用いるためである。すなわち、図７は、マスクの構成例を示す平面図で、実線はステップ３を形成するマスク１０ａの輪郭を示し、破線は正圧発生面２を形成するマスクの輪郭を示す。
【００５０】
浮上ヘッドスライダ１の製造工程は、まず、マスク１０ａで図１に示すステップ３を形成する部分にレジストを行い、エッチングでリセス４の部分を落とす。次に、マスク１０ｂで正圧発生面２を形成する部分にレジストを行い、ステップ３（およびリセス４）の部分を落とす。
【００５１】
このマスク１０ｂにおいて、リーディングパッド２ａの後縁の輪郭にあたる部分およびサイドパッド２ｂ，２ｃの内側の側部の輪郭にあたる部分、すなわち、それぞれリセス４と対向する部分は、マスク１０ａに対してサイズを大きくしてある。
【００５２】
これにより、マスク１０ａとマスク１０ｂでクロスする交点１１が存在し、結果として、正圧発生面２の輪郭に不連続な部分が存在することになるが、正圧発生面２の一部の形状をこのような形状とすることで、多少のマスクずれによっても全体の形状に悪影響を与えないことが可能となり、製造上、有利である。
【００５３】
図８は第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す平面図である。第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１２は、スライダ長手方向中心線に対して二分割されたリーディングパッド２Ｌａ，２Ｒａを備えている。
【００５４】
２分割されたリーディングパッド２Ｌａ，２Ｒａ備えることで、ロール剛性を上げることが可能となり、スライダの浮上安定性をより向上させることができる。また、サイドパッド２ｂ，２ｃの空気流入側を凹形状としている。このサイドパッド２ｂ，２ｃの空気流入側を凹形状とすると、この凹形状を変化させることでも浮上量のコントロールが可能となり、設計自由度がより向上する。
【００５５】
なお、第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１と第２の浮上ヘッドスライダ１２の違いであるセンター溝の有無や、サイドパッドの凸凹形状は、侵入しうるダスト量から最適値が変わるので、使用するドライブの想定条件に応じて実験的に最適形状を求める必要がある。
【００５６】
図９は第２の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す平面図で、次に、ハードディスク装置の変形例について説明する。なお、図９では、ハードディスク装置３１の内部構造を説明するため、図示しないカバーを外してある。
【００５７】
第２の実施の形態のハードディスク装置３１は、ディスク３２を収納したディスクカートリッジ３３をハードディスク装置３１に対して着脱自在としたリムーバブル型と呼ばれるものである。
【００５８】
ディスクカートリッジ３３は薄箱形状で、一の側面に開口部３４を有する。この開口部３４には開閉自在なシャッター３５が設けられ、ディスクカートリッジ３３をハードディスク装置３１から取り外しているときは、このシャッター３５が開口部３４を塞ぐことで、ディスクカートリッジ３３内のディスク３２を保護する。
【００５９】
ハードディスク装置３１には、ディスクカートリッジ３３を着脱自在とする図示しない機構や、ディスクカートリッジ３３内のディスク３２を回転させるスピンドルモータ等を備える。
【００６０】
ヘッドアクチュエータ２５は、アーム本体２４がピボット２６を軸に回転可能に取り付けられる。また、ヘッドアクチュエータ２５は、ピボット２６を挟んでサスペンション２３と反対側に設けられるボイスコイルモータ２８によって回転駆動される。
【００６１】
ヘッドアクチュエータ２５は、アーム本体２４の延在方向に対してサスペンション２３がディスク３２側に向くように所定の角度を付けて取り付けられることで、上方から見て「く」の字型に屈曲した形状である。このヘッドアクチュエータ２５のサスペンション２３の部分が、ディスクカートリッジ３３の開口部３４より内部に入る。
【００６２】
上述したリムーバブル型のハードディスク装置３１では、ディスクカートリッジ３３が着脱自在であるため、シャッター３５等の防塵構造を設けても、ダストの影響が大きくなる。そこで、上述した第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１や第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダ１２を利用することで、ダストの影響を抑えることが可能となる。
【００６３】
なお、以上説明した各実施の形態は本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以上の説明において特に本発明を限定する旨の記載が無い限り、これらの態様に限られるものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、浮上ヘッドスライダの正圧発生面として、スライダ前方に、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドを設けたので、このリーディングパッドの部分で、主にピッチ方向の剛性を確保することができる。また、リーディングパッドの後方左右に２つのサイドパッドを設けたので、これらサイドパッドの部分で、主にロール方向の剛性を確保することができる。
【００６５】
さらに、２つのサイドパッドの間でかつリーディングパッドの後方に、空気流入側が凹形状のセンターパッドを設けたので、このセンターパッドの形状で浮上特性をコントロールすることができ、設計時の自由度を確保することができる。
【００６６】
また、各正圧発生面の空気流入側となる部位には、正圧発生面より高さの低いステップをスライダ前方および側方エッジまで延伸させることで、浮上ヘッドスライダとディスクとの界面へのダストの侵入を防ぐことができる。
【００６７】
以上のことから、極低浮上系やダストの多い環境における浮上系を有するディスク記憶装置において、ダストが与える悪影響を抑えることができるという効果を有する。
【００６８】
また、ＣＦＨ性、スキュー依存性、線側依存性を向上させることが出来、防塵性を満足させつつ良好な浮上特性を得ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す説明図である。
【図２】第１の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す斜視図である。
【図３】浮上ヘッドスライダの動作例を示す説明図である。
【図４】第１の実施の形態の浮上ヘッドスライダの圧力分布例を示すグラフである。
【図５】空気流の比較例を示す説明図である。
【図６】第１の形態の浮上ヘッドスライダの正圧発生面の輪郭の状態を示す平面図である。
【図７】マスクの構成例を示す平面図である。
【図８】第２の実施の形態の浮上ヘッドスライダの構成例を示す平面図である。
【図９】第２の実施の形態のハードディスク装置の構成例を示す平面図である。
【図１０】従来の浮上ヘッドスライダの構成例を示す平面図である。
【図１１】従来のハードディスク装置の構成例を示す平面図である。
【符号の説明】
１・・・浮上ヘッドスライダ、２・・・正圧発生面、２ａ・・・リーディングパッド、２ｂ，２ｃ・・・サイドパッド、２ｄ・・・センターパッド、３・・・ステップ、３ａ・・・リーディングステップ、３ｂ，３ｃ・・・サイドステップ、３ｄ・・・センターステップ、４・・・リセス、５・・・負圧発生領域、６・・・ヘッド、１２・・・浮上ヘッドスライダ、２１・・・ハードディスク装置、２２・・・ディスク、２３・・・サスペンション、２４・・・アーム本体、２５・・・ヘッドアクチュエータ、２６・・・ピボット、２７・・・筐体、２８・・・ボイスコイルモータ
Claims (11)
- ディスク状の記憶媒体に対して情報の記録および再生を行うディスク記憶装置に組み込まれる浮上ヘッドスライダにおいて、
前記記憶媒体との対向面は、正圧発生面と、この正圧発生面より高さの低いステップと、このステップより高さの低いリセスの３面から構成されており、
前記正圧発生面は、
スライダ前方に位置し、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドと、
前記リーディングパッドの後方左右に位置する２つのサイドパッドと、
前記２つのサイドパッドの間でかつ前記リーディングパッドの後方に位置し、空気流入側が凹形状のセンターパッドから構成され、
前記ステップは、
前記リーディングパッドの前縁からスライダ前縁までを覆うリーディングステップと、
前記リーディングパッドの左右後方から前記２つのサイドパッドにそれぞれ延伸して接続した２つのサイドステップと、
前記センターパッドの前縁から前方に延伸し、空気流入側が凸形状となったセンターステップから構成され、
前記リセスは、
前記リーディングパッド、前記サイドステップおよび前記サイドパッドに囲まれる、前記センターパッドおよびセンターステップの周囲に構成されており、
前記サイドステップは、前記サイドパッドの側部からスライダ側縁まで延伸しているとともに、前記リーディングパッドの幅をスライダ全幅より狭くして、前記リーディングステップと前記サイドステップはスライダ側部で一体となってスライダ側縁まで延伸し、
前記サイドステップは後方に行くほど幅広とし、
前記センターパッドの後縁は前記サイドパッドの後縁よりも後ろ側に位置し、前記センターパッド内の後縁近傍にヘッドが位置する
ことを特徴とする浮上ヘッドスライダ。 - 前記２つのサイドパッドは、空気流入側が凸形状となっている
ことを特徴とする請求項１記載の浮上ヘッドスライダ。 - 前記２つのサイドパッドは、空気流入側が凹形状となっている
ことを特徴とする請求項１記載の浮上ヘッドスライダ。 - 前記正圧発生面は、使用されるスキュー角範囲内で空気流出側となり得る輪郭部のうち、空気流入側ともなり得る前記サイドステップと接続される部分以外は、ステップが介在せず前記リセスまで落ち込む形状とした
ことを特徴とする請求項１記載の浮上ヘッドスライダ。 - 前記正圧発生面の輪郭部は、前記ステップから立ち上がる部分では、曲線あるいは曲線とその接線のみで構成される連続した形状とし、前記ステップから立ち上がる部分と前記リセスから立ち上がる部分の交点および前記ステップから立ち上がる部分とスライダ端面との交点は不連続な形状とした
ことを特徴とする請求項４記載の浮上ヘッドスライダ。 - 前記リーディングパッドは、中央部の厚みが最も広く、両端に向かうに従い厚みが減少する形状とした
ことを特徴とする請求項１記載の浮上ヘッドスライダ。 - 前記正圧発生面、前記ステップおよび前記リセスは、スライダ長手方向中心線に対して対称形とした
ことを特徴とする請求項１記載の浮上ヘッドスライダ。 - 前記リーディングパッドは、スライダ幅方向に対して二分割されている
ことを特徴とする請求項１記載の浮上ヘッドスライダ。 - ディスク状の記憶媒体と、この記憶媒体に対して情報の記録および再生を行うヘッドを有する浮上ヘッドスライダとを備えたディスク記憶装置において、
前記浮上ヘッドスライダの前記記憶媒体との対向面は、正圧発生面と、この正圧発生面より高さの低いステップと、このステップより高さの低いリセスの３面から構成されており、
前記正圧発生面は、
スライダ前方に位置し、空気流入側が凸となったＵ字型のリーディングパッドと、
前記リーディングパッドの後方左右に位置する２つのサイドパッドと、
前記２つのサイドパッドの間でかつ前記リーディングパッドの後方に位置し、空気流入側が凹形状のセンターパッドから構成され、
前記ステップは、
前記リーディングパッドの前縁からスライダ前縁までを覆うリーディングステップと、
前記リーディングパッドの左右後方から前記２つのサイドパッドにそれぞれ延伸して接続した２つのサイドステップと、
前記センターパッドの前縁から前方に延伸し、空気流入側が凸形状となったセンターステップから構成され、
前記リセスは、
前記リーディングパッド、前記サイドステップおよび前記サイドパッドに囲まれる、前記センターパッドおよびセンターステップの周囲に構成されており、
前記サイドステップは、前記サイドパッドの側部からスライダ側部まで延伸しているとともに、前記リーディングパッドの幅をスライダ全幅より狭くして、前記リーディングステップと前記サイドステップはスライダ側部で一体となってスライダ側縁まで延伸し、
前記サイドステップは後方に行くほど幅広とし、
前記センターパッドの後縁は前記サイドパッドの後縁よりも後ろ側に位置し、
前記センターパッド内の後縁近傍に前記ヘッドが位置する
ことを特徴とするディスク記憶装置。 - 前記記憶媒体が着脱不可に組み込まれた固定型ハードディスク装置である
ことを特徴とする請求項９記載のディスク記憶装置。 - 前記記憶媒体がカートリッジに収納され、着脱自在とされたリムーバブルハードディスク装置である
ことを特徴とする請求項９記載のディスク記憶装置。
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