JP2008226396A - Magnetic disk device and head slider - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転する磁気ディスクに対し、磁気ヘッドを浮上させ、磁気ヘッドで、磁気ディスクのトラックをリード/ライトする磁気ディスク装置及びヘッドスライダに関し、特に、ディスクリート媒体で構成された磁気ディスクの浮上量を安定化するための磁気ディスク装置及びヘッドスライダに関する。 The present invention relates to a magnetic disk apparatus and a head slider that levitates a magnetic head with respect to a rotating magnetic disk and reads / writes a track of the magnetic disk with the magnetic head, and more particularly, to levitating a magnetic disk composed of a discrete medium. The present invention relates to a magnetic disk device and a head slider for stabilizing the amount.
近年の磁気ディスクにおける記憶密度の向上のため、磁気ディスク表面に、物理的な凹凸を形成して、トラック間を分離したディスクリートメデイアの開発が進んでいる。 In order to improve the storage density of magnetic disks in recent years, development of discrete media in which physical irregularities are formed on the surface of the magnetic disk and tracks are separated has been progressing.
図11は、ディスクリートメデイアの正面図、図12は、従来のヘッドスライダの説明図、図13は、従来のヘッドスライダの流体軸受面(Air Bearing Surface)の説明図である。 11 is a front view of the discrete media, FIG. 12 is an explanatory view of a conventional head slider, and FIG. 13 is an explanatory view of a fluid bearing surface (Air Bearing Surface) of the conventional head slider.
図11に示すように、ディスクリートトラック媒体10は、通常の情報を記録/再生するデータゾーン12と,ヘッド位置決めに使用されるサーボ情報等があらかじめ記録されたサーボゾーン11とが混在する。
As shown in FIG. 11, the
これらの2つのゾーンでは、その機能の差違から、媒体10の表面に加工される溝の形態等の表面形状も異なる。データゾーン12上には、各トラック12bを分離する円周方向に沿った溝12aが加工されている。一方、サーボゾーン11は、幅Bを持ち、媒体半径方向の溝11aにより、サーボ情報記録領域11bが,分離されている。
In these two zones, the surface shape such as the shape of the groove processed on the surface of the
サーボ情報は、グレイコード(トラック番号を示す)、タイミング制御等のためのプリアンブル及び位置情報を有し、これらが、溝11aで分離されたサーボ情報記録領域11bに記録される。サーボ情報は、媒体10の円周方向に形成される各トラックに対し、媒体の半径方向の同一位置に形成するため、サーボゾーン11では、半径方向に溝11aを形成し、サーボ情報の干渉を防止する。
The servo information includes a gray code (indicating a track number), preamble for timing control, and position information, and these are recorded in a servo
このように、2つのゾーン11,12で、媒体10の表面構造が異なるため、各ゾーン11,12で、媒体10の表面の流体抵抗も異なる。このため、情報を記録/再生するヘッドを搭載した浮上ヘッドスライダの浮上量も、サーボゾーン11上を浮上しているときと、データゾーン12上を浮上しているときで変化する。
Thus, since the surface structure of the
図12に示すように、ヘッドスライダ20は、媒体10の面に対抗し、媒体10の移動による流体圧力で、浮上する。近年の記録密度の向上に伴い、浮上量は、10ナノメータ程度である。このヘッドスライダ20の側面には、電磁変換素子(リード/ライト素子)24が設けられている。図12のヘッドスライダ20の左端が、流体の流入端であり、右端が、流出端である。
As shown in FIG. 12, the
ヘッドスライダ20は、単に、電磁変換素子24を媒体10面から浮上させるだけでなく、浮上姿勢も制御する。このため、図13に示すように、流入端側に、比較的面積の大きなフロントパッド21を設け、流出端側に、電磁変換素子24の幅Whに等しい面積のリアパッド23を設けている。
The
フロントパッド21とリアパッド23の面積の差により、スライダ20は、流入端より流出端側(電磁変換素子24)側が、媒体10に近づくように、浮上する。即ち、最流出端縁Eで、最も浮上すき間が小さくなる。フロントパッド21とリアパッド23との間に設けられたミドルパッド22は、軸受面の上下両端付近に、一対設けられ、スライダ20のトラック横断方向の姿勢を制御する。
Due to the difference in area between the
図12は、図13のリアパッド23の断面図であり、スライダベース20に、二層の膜で構成されたリアパッド23が設けられる。図12は、その層構成を段階で示す。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the
図14は、長さLのヘッドスライダ20が、図11、図12で説明したような、一様でない表面溝構造を持つ媒体10上を浮上した場合の浮上量を測定した例を示す。ここでは、媒体10の表面の溝深さは一様に15nm(ナノメートル)である。図14は、横軸に時間(移動位置)、縦軸に、浮上量を示す。図14に見られるように、ヘッドスライダ20の浮上量が、ほぼ10nmであったものが、5nm程度急激に変化している。
FIG. 14 shows an example in which the flying height is measured when the
これは、ヘッドスライダ20の最流出端部のパッド23が、サーボゾーン10上を通過した際,サーボゾーン11の表面で流体抵抗が変化したことにより、発生圧力が変化したことに起因する現象である。このような、大きく浮上量変化が生じた場合は、電磁変換素子24の再生信号の信号レベルが変化して、情報が再生できなくなる、あるいは正確な情報を記録できないという不都合が生じる。
This is a phenomenon caused by a change in generated pressure due to a change in fluid resistance on the surface of the
このような現象を防止するため、従来、スライダ20の長さLを、サーボゾーン11の幅Bより大きくすることにより、サーボゾーン11での浮上量変化を防止することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In order to prevent such a phenomenon, conventionally, it has been proposed to prevent the flying height change in the
又、他の従来技術では、ヘッドスライダ20のパッドの合計面積と、パッド直下の媒体10の凸部の合計面積の比を、最適化することにより、浮上量変化を防止することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、第1の従来技術では、浮上量が大きくてよい場合には、大きい浮上量に対し、相対的に変動幅を小さくするのに有効であるが、浮上量が小さい場合には、相対的な変動幅が大きくなり、浮上量変化を抑制することは、困難である。 However, in the first prior art, when the flying height may be large, it is effective to relatively reduce the fluctuation range with respect to the large flying height, but when the flying height is small, the relative height is relatively small. Therefore, it is difficult to suppress the change in flying height.
又、第2の従来技術でも、特許文献1の図5に示されるように、浮上量が、20nmと比較的大きい場合には、相対的に変動幅を小さくするのに有効であるが、浮上量が小さい場合(例えば、10nm)には、相対的な変動幅が大きくなり、浮上量変化を抑制することは、困難である。
Also, in the second prior art, as shown in FIG. 5 of
従って、本発明の目的は、ディスクリートメデイアのサーボゾーン通過時の浮上量変化を抑制するための磁気ディスク装置及びヘッドスライダを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic disk device and a head slider for suppressing a change in flying height when a discrete media passes through a servo zone.
又、本発明の他の目的は、ディスクリートメデイアのサーボゾーン通過時の浮上量変化を抑制し、正確な記録/再生を実現するための磁気ディスク装置及びヘッドスライダを提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a magnetic disk device and a head slider for suppressing a change in flying height when a discrete media passes through a servo zone and realizing accurate recording / reproduction.
更に、本発明の他の目的は、ディスクリートメデイアに対する浮上量を小さくしても、浮上量変化を抑制し、高密度の記録/再生を実現するための磁気ディスク装置及びヘッドスライダを提供することにある。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a magnetic disk device and a head slider for realizing a high density recording / reproduction by suppressing a change in the flying height even if the flying height with respect to the discrete media is reduced. is there.
更に、本発明の他の目的は、浮上量変動を抑制し、垂直磁気記録の高密度化に最適な浮上量を実現するための磁気ディスク装置及びヘッドスライダを提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a magnetic disk device and a head slider for suppressing flying height fluctuations and realizing an optimum flying height for increasing the density of perpendicular magnetic recording.
この目的の達成のため、本発明の磁気ディスク装置は、データゾーンとサーボゾーンとを有し、表面に溝を有する磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回転するスピンドルモータと、アームを前記磁気ディスクの半径方向に駆動するアクチュエータと、前記アームの先端に設けられた磁気ヘッドを含むヘッドスライダとを有し、前記ヘッドスライダは、流出端側に設けられた前記磁気ヘッドと、複数のパッドを有する軸受面を有し、前記複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成された。 In order to achieve this object, a magnetic disk apparatus according to the present invention has a data zone, a servo zone, a magnetic disk having a groove on the surface, a spindle motor that rotates the magnetic disk, and an arm attached to the magnetic disk. An actuator for driving in a radial direction, and a head slider including a magnetic head provided at the tip of the arm, the head slider being a bearing having the magnetic head provided on the outflow end side and a plurality of pads. The pad shape of the outflow end portion of the plurality of pads has a wedge shape whose width decreases toward the outflow end.
又、本発明のヘッドスライダは、データゾーンとサーボゾーンとを有し、表面に溝を有する磁気ディスク上を浮上するヘッドスライダにおいて、流出端側に設けられた前記磁気ヘッドと、複数のパッドを有する軸受面とを有し、前記複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成された。 The head slider of the present invention has a data zone and a servo zone, and is a head slider that floats on a magnetic disk having a groove on the surface. The head slider provided on the outflow end side includes a plurality of pads. The pad shape of the outflow end portion of the plurality of pads is formed in a wedge shape whose width decreases toward the outflow end.
更に、本発明では、好ましくは、前記流出端部のパッドの楔形状の長さが、前記磁気ディスクのサーボゾーンの最大幅より長い。 Furthermore, in the present invention, preferably, the wedge-shaped length of the pad at the outflow end is longer than the maximum width of the servo zone of the magnetic disk.
更に、本発明では、好ましくは、前記流出端部のパッドの楔形状の頂角が、90度以下である。 Further, in the present invention, preferably, the apex angle of the wedge shape of the pad at the outflow end is 90 degrees or less.
更に、本発明では、好ましくは、前記流出端部のパッドは、少なくとも2層で構成され、2層の内、表面層が、楔形状に構成された。 In the present invention, it is preferable that the pad at the outflow end is composed of at least two layers, and the surface layer of the two layers is formed in a wedge shape.
更に、本発明では、好ましくは、前記流出端部のパッドは、楔形状で構成された表面層と、前記表面層の下に設けられ、前記磁気ヘッドを構成するためのヘッド構成層とを有する。 In the present invention, it is preferable that the pad at the outflow end has a wedge-shaped surface layer and a head component layer provided under the surface layer to constitute the magnetic head. .
更に、本発明では、好ましくは、前記ヘッド構成層は、前記最流出端で、前記磁気ヘッドを構成するための幅を有し、且つ前記最流出端以外は、前記表面層の形状で構成した。 Further, in the present invention, preferably, the head constituting layer has a width for constituting the magnetic head at the most outflow end, and is formed in the shape of the surface layer except for the most outflow end. .
更に、本発明では、好ましくは、前記流出端部のパッドの楔形状は、頂点を有する。 Further, in the present invention, preferably, the wedge shape of the pad at the outflow end has a vertex.
更に、本発明では、好ましくは、前記流出端部のパッドの楔形状は、前記流出端に直線部を有する。 Furthermore, in the present invention, it is preferable that the wedge shape of the pad at the outflow end has a straight portion at the outflow end.
更に、本発明では、好ましくは、前記磁気ディスクは、前記磁気ディスクの円周方向に沿って、溝で分離された複数のトラックからなる前記データゾーンと、前記磁気ディスクの半径方向に設けられ、溝で分離されたサーボゾーンとからなる。 Furthermore, in the present invention, preferably, the magnetic disk is provided in the radial direction of the magnetic disk, the data zone including a plurality of tracks separated by grooves along the circumferential direction of the magnetic disk, It consists of servo zones separated by grooves.
更に、本発明では、好ましくは、前記ヘッドスライダは、前記流入端に設けられたフロントパッドと、前記流出端に設けられたリアパッドとを有する。 In the present invention, it is preferable that the head slider includes a front pad provided at the inflow end and a rear pad provided at the outflow end.
ヘッドスライダの複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成したため、圧力分布を改善でき、且つ流体による圧力を平均化できるため、ディスクリートメデイアの溝による浮上量変動を抑制でき、安定な浮上が可能となる。しかも、小さい浮上量で、安定浮上できるため、高密度記録/再生を正確に実現できる。 Out of the multiple pads of the head slider, the pad shape at the outflow end is a wedge shape that narrows toward the outflow end, so that the pressure distribution can be improved and the pressure due to the fluid can be averaged. Fluctuations in flying height due to media grooves can be suppressed, and stable flying can be achieved. In addition, since it is possible to stably fly with a small flying height, high-density recording / reproduction can be realized accurately.
以下、本発明の実施の形態を、磁気ディスク装置、磁気ヘッドスライダの第1の実施の形態、磁気ヘッドスライダの第2の実施の形態、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the order of the magnetic disk device, the first embodiment of the magnetic head slider, the second embodiment of the magnetic head slider, and the other embodiments. Is not limited to this embodiment.
(磁気ディスク装置)
図1は、本発明の磁気ディスク装置の一実施の形態の構成図であり、垂直記録方式の磁気ディスク装置を例に示す。図1に示すように、垂直磁気記憶媒体である磁気ディスク102が、スピンドルモータの回転軸104に設けられている。スピンドルモータは、回転軸104を回転して、磁気ディスク102を回転する。アーム108は、回転軸110を中心に、VCM(Voice Coil Motor)106により回転される。このアーム108の先端に、サスペンション116が取り付けられる。
(Magnetic disk unit)
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a magnetic disk apparatus according to the present invention, and shows a perpendicular recording type magnetic disk apparatus as an example. As shown in FIG. 1, a
サスペンション116の先端には、磁気ヘッド(リード素子及びライト素子)を搭載したヘッドスライダ112が設けられる。又、磁気ヘッドを、磁気ディスク102から退避し、パーキングするランプロード機構114が設けられる。これらの機構は、装置筐体100内に収容される。
A
この磁気ディスク102は、図11及び図12で説明したディスクリートメデイアで構成される。又、磁気ディスク装置では、VCM106により、アーム108を磁気ディスク102の半径方向に回転し、磁気ヘッドを含むヘッドスライダ112を、磁気ディスク102の所望のトラックに位置付ける。
The
図11、図12で説明したように、磁気ディスク102には、同心円上にトラックが、溝で分離されて、形成されており、磁気ヘッドは、磁気ディスク102の回転により、トラック1周の任意のセクタのデータのリード及びライトを行う。
As described with reference to FIGS. 11 and 12, tracks are concentrically formed on the
磁気ヘッドは、リード素子と、ライト(垂直記録)素子とからなり、ヘッドスライダに、磁気抵抗(MR)素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。 The magnetic head is composed of a read element and a write (perpendicular recording) element, a read element including a magnetoresistive (MR) element is stacked on the head slider, and a write element including a write coil is stacked thereon. Composed.
(ヘッドスライダの第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態のヘッドスライダの軸受面形状を示す図、図3は、その断面図、図4は、図2及び図3のリアパッドの説明図である。
(First embodiment of head slider)
2 is a view showing the bearing surface shape of the head slider according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a sectional view thereof, and FIG. 4 is an explanatory view of the rear pad of FIGS.
図2に示すように、ヘッドスライダ112は、流入端側に、比較的面積の大きなフロントパッド30を設け、流出端側に、電磁変換素子(磁気ヘッド)40の幅Whに等しい面積のリアパッド34を設けている。図3に示すように、フロントパッド30とリアパッド34の面積の差により、スライダ112は、流入端より流出端側(電磁変換素子40)側が、媒体102に近づくように、浮上する。即ち、最流出端縁Pで、最も浮上すき間が小さくなる。
As shown in FIG. 2, the
この例では、フロントパッド30とリアパッド34との間に設けられたミドルパッド32は、軸受面の上下両端付近に、一対設けられ、スライダ112のトラック横断方向の姿勢を制御する。
In this example, a pair of
図2、図3に示すように、最流出端パッドであるリアパッド34は、スライダベース31上に、ヘッド構成層37と、ヘッド構成層37上に設けられた表面層36とを有し、表面層36が、流出端に向かって、徐々にその幅が狭くなるような楔状形状で構成されている。楔の頂角は、Pで表している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3の最流出端パッド34のスライダ中心線CC‘に沿った断面形状に示すように、最流出端パッド表面層36から段差ds=2nmを持って,ヘッドが構成される層37が設けられ、この層37も、流出端に向かって幅が狭くなる構造をとっている。
As shown in the cross-sectional shape along the slider center line CC ′ of the most
但し、ヘッド構成層37は、最流出端部では、ヘッドを構成するための幅Whが確保されている。このように、最流出端パッド34の表面層36を楔状に構成することにより、図13の従来例では、直線状の最流出端縁Eで、浮上すき間が最小となっていたのに対し、本実施例では、楔形状部分の頂点P上で、浮上すき間が最小となる。
However, the
又、表面層36の楔形状を構成する部分38の長さLwは、媒体102上におけるサーボゾーン11の幅Bの最大値より大きくなるように設定する。
The length Lw of the
このように、リアパッド34に、楔形状部分を形成した理由を説明する。図4は、図13の従来のヘッドスライダの中心線CC‘に沿った圧力分布の計算結果を示し、横軸は、スライダの流入端を基準とした位置(距離)yであり、縦軸は、圧力である。
The reason why the wedge-shaped part is formed on the
図4において、細線は、図13のスライダ20がデータゾーン上を浮上しているときの圧力分布を示し,太線は、最流出端縁Eがサーボゾーン上にある場合の圧力分布である。又、図中,サーボゾーン範囲と示す部分が、サーボゾーンに対応している。
In FIG. 4, the thin line shows the pressure distribution when the
いずれの場合も、スライダ20の最流出端パッド部21で大きな圧力が発生している。又、最流出端縁Eより上流(流入端側)では、気体は圧縮され、圧力が上昇するのに対して、下流(流出端)側では、すき間が大きくなり、気体は急激に膨張して、圧力は減少する。したがって、最流出端縁Eで、圧力はピーク値をとる。
In either case, a large pressure is generated at the most outflow
また、最流出端縁Eが、サーボゾーン11上にある場合は、データゾーン12上にある場合と比較して、さらに大きな圧力が発生している。この結果,最流出端縁Eが、データゾーンからサーボゾーンへと移行する時点で浮上量が大きくなる。図14において、浮上量が急変し始める時点t1は、ヘッドスライダ20の最流出端縁Eが、データゾーン12とサーボゾーン11の境界(図3の矢印)と一致した時点である。また,最流出端縁Eは、ヘッド24を構成するためにある程度の幅Whが要求され,この幅が大きいと、浮上量変化も大きくなる。
Further, when the most outflow edge E is on the
即ち、この最流出端部のパッドが、最流出端縁Eの圧力に影響を与える。そこで、この最流出端部のパッド34の形状により、浮上量変化を抑圧する。
That is, the pad at the most outflow end portion affects the pressure at the most outflow end edge E. Therefore, the flying height change is suppressed by the shape of the
図5は、ディスク102の回転によって、サーボゾーン11が、ヘッドスライダ112の最流出端パッド34の表面層36の楔状部分38を移動していく様子を示している。楔状部分38とサーボゾーン11が重複している領域39(図の斜線部)は、図のように台形となる。
FIG. 5 shows how the
この最流出端パッド36が、サーボゾーン11上を通過するとき、この部分での圧力は上昇するが,パッド表面層36を楔形状38にすると、楔形状部38の側面側へ、高圧気体が流出する効果が大きくなり、特にこの効果が、楔形状38の頂点Pに近づくにつれて大きくなる。したがって,従来例では、最流出端縁Eの圧力に、サーボゾーン通過の影響が集中的に現れたのに対して,この実施例では、圧力分布が改善され、緩和される。
When the most
図7は、本実施例におけるスライダ中心線CC‘に沿った圧力分布の計算結果を、最流出端パッド部34の近傍を拡大して示す。3つの圧力分布が示されている。図7において、横軸がスライダ上の位置(距離)であり、縦軸が圧力である。図7は、サーボゾーンとスライダの相対位置関係に対応した圧力分布を示す。点線は、スライダ112が、サーボゾーン上を通過しない場合の圧力分布を示し、黒太線は、サーボゾーン11が、最流出端パッド34の楔形状部分38の流入端側にある場合(即ち、楔形状部分38の頂点Pが、サーボゾーン11に含まれない)、細線は、スライダの楔形状部分38の頂点Pが、サーボゾーン11の中央と一致している場合に対応する。
FIG. 7 shows the calculation result of the pressure distribution along the slider center line CC ′ in the present embodiment in an enlarged manner in the vicinity of the most outflow
この図7と先の図4(従来例)とを比較すると,図4では、最流出端縁Eとサーボゾーン11の位置関係によって、特に流出端部の圧力の大きさが大きく異なったのに対し,図7の場合,サーボゾーン11とスライダ112の位置関係による圧力の大きさに、大きな差がなくなっていることが分かる。
Comparing FIG. 7 with the previous FIG. 4 (conventional example), in FIG. 4, the magnitude of the pressure at the outflow end portion differs greatly depending on the positional relationship between the most outflow end edge E and the
このように最流出端パッド表面36を楔形状38とすることにより、最流出端パッド34が、サーボゾーン11を通過する影響を低減することができる。
Thus, by making the most outflow
第2に、この実施例では、最流出端パッド部での発生力を調整している。図5に示したように、重複領域39が、パッド38のより流出端に近い部分にある場合、浮上すき間は平均的に小さく,その結果,発生圧力は大きくなるが、重複領域39の平均幅Wrは小さい。
Second, in this embodiment, the generated force at the most outflow end pad portion is adjusted. As shown in FIG. 5, when the overlapping
一方,重複領域39が、流入端側にある場合、すき間は大きく発生圧力は小さいが、重複領域の幅Wrは大きい。したがって、重複領域39で発生する力(=面積(Wr×B(サーボパターン幅))×圧力)は、この重複領域39が、流入端側にある場合と、流出端側にある場合とで大きな差はなく、どのような相対位置関係でも、発生力の相対差は小さい。
On the other hand, when the overlapping
図13の従来のヘッドスライダでは、サーボゾーン11が流出端縁Eと一致する位置の前後で、発生力が急激に大きく変化するので,それに伴い急激な浮上量変化が生じた。しかし、図2に示す本実施の形態のヘッドスライダでは、サーボゾーン11が、楔形状部分38を通過し、流出端点P近傍に達しても,楔形状の効果によって、発生力は大きく変化しない。したがって、急激な浮上変動は発生しない。
In the conventional head slider of FIG. 13, the generated force changes drastically before and after the position where the
図6は、本実施例(図2)によるヘッドスライダと従来のヘッドスライダ(図13)との浮上量変動特性図であり、計算により求めたものである。太線が、本実施例のヘッドスライダが、媒体102上のサーボゾーン11を通過した場合の浮上量変化を示し、細線が、従来のヘッドスライダ(図13)が、サーボパターンを通過した場合の浮上量変化を示す。
FIG. 6 is a flying height variation characteristic diagram of the head slider according to the present embodiment (FIG. 2) and the conventional head slider (FIG. 13), which is obtained by calculation. The thick line indicates the flying height change when the head slider of this embodiment passes the
図6に示すように、本実施例によるヘッドスライダ112では,軸受面形状が異なることもあって、定常値浮上量(Hs)は、約9.2nmとなり、従来の図13で示したヘッドスライダの場合の9.4nmとは若干異なっているが、浮上量の変化が、明らかに小さくなっていることがわかる。
As shown in FIG. 6, in the
本実施の形態でも、従来と同じく,サーボゾーン11とデータゾーン12の境界が、最流出端パッド34の表面層36の楔状部分38の最流出端点Pに到達した時点t1から浮上量が、大きくなる傾向がある。その変動幅は、従来のΔHに比し、はるかに小さい。
Also in the present embodiment, as in the prior art, the flying height is large from the time t1 when the boundary between the
このように、本実施例において、サーボゾーン通過時の浮上量変動が小さく抑制された要因は、前述のように、側面による圧力分布の改善と、最流出端パッド部での発生力が調整される効果である。 As described above, in this embodiment, the factors causing the fluctuation in the flying height when passing through the servo zone to be small are, as described above, the improvement of the pressure distribution by the side surface and the generation force at the most outflow end pad part. This is an effect.
図6に示すように、最流出端点Pが、データゾーン12とサーボゾーン11の境界と一致する時点t1より以前の時点t2から、浮上量は徐々に増加している。これは、楔形状の効果により,サーボゾーン11が、楔状部分38のより流入端側にある時点での、楔状部分38とサーボゾーン11の重複領域39における発生力が相対的に大きく,この影響を受けて浮上量が変化した結果である。
As shown in FIG. 6, the flying height gradually increases from the time t2 before the time t1 when the most outflow end point P coincides with the boundary between the
結局,本実施の形態に示すヘッドスライダでは、サーボゾーン11が、最流出端パッド部36を通過することに伴う浮上量変化が平均化され,浮上変動の波高値を小さく抑制することが可能となる。
In the end, in the head slider shown in the present embodiment, the flying height change caused by the
上記の最流出端パッド34の表面層36の形状効果は,楔形状部分38の長さLwが、サーボゾーンの最大幅Bより大きいことによって、高められることは、前述の説明から明らかである。
It is clear from the above description that the shape effect of the
さらに,この効果を十分発揮させるためには、楔形状38の頂角θ(図2参照)が、鋭角であることが望ましい。図8は、楔形状の頂角θに対して、サーボゾーン通過時の浮上量変動波高値ΔH(図6の最大浮上量と定常浮上量の差)を計算した結果である。
Further, in order to sufficiently exhibit this effect, it is desirable that the apex angle θ (see FIG. 2) of the
図8から、本実施の形態のヘッドスライダでは、頂角角度θは、78度に設定されており,浮上量変動波高値ΔH=1nmと、十分小さく抑制されていることがわかる。又、頂角角度θが、90度を超えると、浮上量変動波高値ΔHが急激に大きくなることがわかる。このため、望ましくは、楔形状部分38の頂角は、90度以下である。
As can be seen from FIG. 8, in the head slider according to the present embodiment, the apex angle θ is set to 78 degrees, and the flying height fluctuation peak value ΔH = 1 nm is sufficiently small. It can also be seen that when the apex angle θ exceeds 90 degrees, the flying height fluctuation peak value ΔH increases rapidly. For this reason, the apex angle of the wedge-shaped
また、本実施例では、図2に示したように,ヘッドが構成される層37に関しても、なるべくパッド表面層36と同じ楔状形状を踏襲することが効果的である。実際、ヘッドが構成される層37と、パッド表面層36との段差は、2nm程度であり,この層37も楔形状に近い形状とすることは、より効果が発揮できる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2, it is effective to follow the same wedge shape as the
(磁気ヘッドスライダの第2の実施の形態)
図9及び図10は、本発明の磁気ヘッドスライダの第2の実施の形態の説明図であり、最流出端部パッド表面層36のみの形状を示す。図2の第1の実施の形態では、ヘッドスライダ112の中心線に対して、対称な楔状38を示した。
(Second Embodiment of Magnetic Head Slider)
FIG. 9 and FIG. 10 are explanatory diagrams of the second embodiment of the magnetic head slider of the present invention, and show the shape of only the most outflow end
しかし、設計条件によっては、図9に示すような、非対称の楔形状38Aとしても、全く効果が損なわれることはない。更に、同様に,図10に示すように、流出端側に短辺を持つ台形状の楔38Bとすることも可能である。ただし,図10の場合は、楔状の場合より効果が減ることは否めないが、従来に比し大幅に、浮上量変動を抑制できる。
However, depending on the design conditions, even the
(他の実施の形態)
前述の実施の形態では、磁気ディスク装置を、垂直磁気ディスク装置の例で説明したが、水平磁気記録装置、光アシスト垂直磁気ディスク装置等の他のディスク装置にも適用できる。又、前述のように、リアパッドを台形状とした場合に、リアパッドを一層で構成しても良い。更に、ディスクリートメデイアは、図11の構成に限らず、他のディスクリートメデイアと呼ばれるものにも適用できる。しかも、ミドルパッドを設けない構成にも、適用できる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the magnetic disk device has been described as an example of a perpendicular magnetic disk device, but can be applied to other disk devices such as a horizontal magnetic recording device and an optically assisted perpendicular magnetic disk device. Further, as described above, when the rear pad has a trapezoidal shape, the rear pad may be composed of one layer. Furthermore, the discrete media is not limited to the configuration shown in FIG. 11 and can be applied to other so-called discrete media. Moreover, the present invention can be applied to a configuration in which no middle pad is provided.
以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明は、その趣旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by embodiment, this invention can be variously deformed within the range of the meaning, and this is not excluded from the scope of the present invention.
(付記1)データゾーンとサーボゾーンとを有し、表面に溝を有する磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回転するスピンドルモータと、アームを前記磁気ディスクの半径方向に駆動するアクチュエータと、前記アームの先端に設けられた磁気ヘッドを含むヘッドスライダとを有し、前記ヘッドスライダは、流出端側に設けられた前記磁気ヘッドと、複数のパッドを有する軸受面を有し、前記複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成されたことを特徴とする磁気ディスク装置。 (Supplementary Note 1) A magnetic disk having a data zone and a servo zone and having a groove on the surface, a spindle motor for rotating the magnetic disk, an actuator for driving an arm in a radial direction of the magnetic disk, A head slider including a magnetic head provided at the tip, the head slider having the magnetic head provided on the outflow end side and a bearing surface having a plurality of pads, The magnetic disk device is characterized in that the pad shape of the outflow end portion is formed in a wedge shape whose width becomes narrower toward the outflow end.
(付記2)前記流出端部のパッドの楔形状の長さが、前記磁気ディスクのサーボゾーンの最大幅より長いことを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary note 2) The magnetic disk device according to
(付記3)前記流出端部のパッドの楔形状の頂角が、90度以下であることを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary note 3) The magnetic disk apparatus according to
(付記4)前記流出端部のパッドは、少なくとも2層で構成され、2層の内、表面層が、楔形状に構成されたことを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary note 4) The magnetic disk apparatus according to
(付記5)前記流出端部のパッドは、楔形状で構成された表面層と、前記表面層の下に設けられ、前記磁気ヘッドを構成するためのヘッド構成層とを有することを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary Note 5) The pad at the outflow end portion includes a surface layer configured in a wedge shape and a head configuration layer provided under the surface layer to configure the magnetic head. The magnetic disk device according to
(付記6)前記ヘッド構成層は、前記最流出端で、前記磁気ヘッドを構成するための幅を有し、且つ前記最流出端以外は、前記表面層の形状で構成したことを特徴とする付記5の磁気ディスク装置。
(Additional remark 6) The said head structure layer has the width | variety for comprising the said magnetic head at the said most outflow end, and comprised the shape of the said surface layer except the said most outflow end, It is characterized by the above-mentioned. The magnetic disk device according to
(付記7)前記流出端部のパッドの楔形状は、頂点を有することを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary note 7) The magnetic disk drive according to
(付記8)前記流出端部のパッドの楔形状は、前記流出端に直線部を有することを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary note 8) The magnetic disk apparatus according to
(付記9)前記磁気ディスクは、前記磁気ディスクの円周方向に沿って、溝で分離された複数のトラックからなる前記データゾーンと、前記磁気ディスクの半径方向に設けられ、溝で分離されたサーボゾーンとからなることを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary Note 9) The magnetic disk is provided in the radial direction of the magnetic disk, the data zone including a plurality of tracks separated by grooves along the circumferential direction of the magnetic disk, and separated by the grooves. The magnetic disk drive according to
(付記10)前記ヘッドスライダは、前記流入端に設けられたフロントパッドと、前記流出端に設けられたリアパッドとを有することを特徴とする付記1の磁気ディスク装置。
(Supplementary note 10) The magnetic disk device according to
(付記11)データゾーンとサーボゾーンとを有し、表面に溝を有する磁気ディスク上を浮上するヘッドスライダにおいて、流出端側に設けられた前記磁気ヘッドと、複数のパッドを有する軸受面とを有し、前記複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成されたことを特徴とするヘッドスライダ。 (Additional remark 11) In the head slider which floats on the magnetic disk which has a data zone and a servo zone and has a groove | channel on the surface, the said magnetic head provided in the outflow end side, and the bearing surface which has several pads A head slider comprising a plurality of pads, wherein a pad shape of an outflow end portion is formed in a wedge shape whose width becomes narrower toward the outflow end.
(付記12)前記流出端部のパッドの楔形状の長さが、前記磁気ディスクのサーボゾーンの最大幅より長いことを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Supplementary note 12) The head slider according to
(付記13)前記流出端部のパッドの楔形状の頂角が、90度以下であることを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Additional remark 13) The head slider of
(付記14)前記流出端部のパッドは、少なくとも2層で構成され、2層の内、表面層が、楔形状に構成されたことを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Supplementary note 14) The head slider according to
(付記15)前記流出端部のパッドは、楔形状で構成された表面層と、前記表面層の下に設けられ、前記磁気ヘッドを構成するためのヘッド構成層とを有することを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Supplementary Note 15) The outflow end pad has a wedge-shaped surface layer and a head component layer provided under the surface layer to constitute the magnetic head. The head slider according to
(付記16)前記ヘッド構成層は、前記最流出端で、前記磁気ヘッドを構成するための幅を有し、且つ前記最流出端以外は、前記表面層の形状で構成したことを特徴とする付記15のヘッドスライダ。 (Supplementary Note 16) The head constituting layer has a width for constituting the magnetic head at the most outflow end, and is formed in the shape of the surface layer except for the outflow end. The head slider according to appendix 15.
(付記17)前記流出端部のパッドの楔形状は、頂点を有することを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Additional remark 17) The wedge shape of the pad of the said outflow end part has a vertex, The head slider of
(付記18)前記流出端部のパッドの楔形状は、前記流出端に直線部を有することを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Supplementary note 18) The head slider according to
(付記19)前記磁気ディスクは、前記磁気ディスクの円周方向に沿って、溝で分離された複数のトラックからなる前記データゾーンと、前記磁気ディスクの半径方向に設けられ、溝で分離されたサーボゾーンとからなることを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Supplementary note 19) The magnetic disk is provided in the radial direction of the magnetic disk, the data zone including a plurality of tracks separated by grooves along the circumferential direction of the magnetic disk, and separated by the grooves. The head slider according to
(付記20)前記ヘッドスライダは、前記流入端に設けられたフロントパッドと、前記流出端に設けられたリアパッドとを有することを特徴とする付記11のヘッドスライダ。
(Supplementary note 20) The head slider according to
ヘッドスライダの複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成したため、圧力分布を改善でき、且つ流体による圧力を平均化できるため、ディスクリートメデイアの溝による浮上量変動を抑制でき、安定な浮上が可能となる。しかも、小さい浮上量で、安定浮上できるため、高密度記録/再生を正確に実現できる。 Out of the multiple pads of the head slider, the pad shape at the outflow end is a wedge shape that narrows toward the outflow end, so that the pressure distribution can be improved and the pressure due to the fluid can be averaged. Fluctuations in flying height due to media grooves can be suppressed, and stable flying can be achieved. In addition, since it is possible to stably fly with a small flying height, high-density recording / reproduction can be realized accurately.
102 磁気ディスク(ディスクリートメデイア)
104 スピンドルモータの回転軸
106 VCM(回転型アクチュエータ)
110 回転軸
108 アーム
116 サスペンション
112 ヘッドスライダ
34 リアパッド
38 楔形状部
40 磁気ヘッド
102 Magnetic disk (discrete media)
104 Spindle
110
Claims (10)
前記磁気ディスクを回転するスピンドルモータと、
アームを前記磁気ディスクの半径方向に駆動するアクチュエータと、
前記アームの先端に設けられた磁気ヘッドを含むヘッドスライダとを有し、
前記ヘッドスライダは、
流出端側に設けられた前記磁気ヘッドと、
複数のパッドを有する軸受面を有し、
前記複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成された
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 A magnetic disk having a data zone and a servo zone and having grooves on the surface;
A spindle motor for rotating the magnetic disk;
An actuator for driving an arm in a radial direction of the magnetic disk;
A head slider including a magnetic head provided at the tip of the arm;
The head slider is
The magnetic head provided on the outflow end side;
A bearing surface having a plurality of pads;
Of the plurality of pads, the pad shape at the outflow end portion is formed in a wedge shape whose width becomes narrower toward the outflow end.
ことを特徴とする請求項1の磁気ディスク装置。 The magnetic disk device according to claim 1, wherein the wedge-shaped length of the pad at the outflow end is longer than the maximum width of the servo zone of the magnetic disk.
ことを特徴とする請求項1の磁気ディスク装置。 The magnetic disk apparatus according to claim 1, wherein the apex angle of the wedge shape of the pad at the outflow end is 90 degrees or less.
2層の内、表面層が、楔形状に構成された
ことを特徴とする請求項1の磁気ディスク装置。 The outflow end pad is composed of at least two layers,
The magnetic disk apparatus according to claim 1, wherein the surface layer of the two layers is formed in a wedge shape.
楔形状で構成された表面層と、
前記表面層の下に設けられ、前記磁気ヘッドを構成するためのヘッド構成層とを有する
ことを特徴とする請求項1の磁気ディスク装置。 The pad at the outflow end is
A surface layer composed of a wedge shape;
The magnetic disk apparatus according to claim 1, further comprising: a head constituting layer provided under the surface layer and constituting the magnetic head.
流出端側に設けられた前記磁気ヘッドと、
複数のパッドを有する軸受面とを有し、
前記複数のパッドの内、流出端部のパッド形状が、流出端に向かって、幅が狭くなる楔形状で構成された
ことを特徴とするヘッドスライダ。 In a head slider that floats on a magnetic disk having a data zone and a servo zone and having grooves on the surface,
The magnetic head provided on the outflow end side;
A bearing surface having a plurality of pads,
Among the plurality of pads, the pad shape at the outflow end portion is formed in a wedge shape whose width becomes narrower toward the outflow end.
ことを特徴とする請求項6のヘッドスライダ。 The head slider according to claim 6, wherein the wedge-shaped length of the pad at the outflow end is longer than the maximum width of a servo zone of the magnetic disk.
ことを特徴とする請求項6のヘッドスライダ。 The head slider according to claim 6, wherein the apex angle of the wedge shape of the pad at the outflow end is 90 degrees or less.
2層の内、表面層が、楔形状に構成された
ことを特徴とする請求項6のヘッドスライダ。 The outflow end pad is composed of at least two layers,
The head slider according to claim 6, wherein, of the two layers, the surface layer is formed in a wedge shape.
楔形状で構成された表面層と、
前記表面層の下に設けられ、前記磁気ヘッドを構成するためのヘッド構成層とを有する
ことを特徴とする請求項6のヘッドスライダ。 The pad at the outflow end is
A surface layer composed of a wedge shape;
The head slider according to claim 6, further comprising: a head constituent layer provided under the surface layer and constituting the magnetic head.
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