JP2009266368A - ハードディスクドライブ用のスライダー及びそれを備えたハードディスクドライブ - Google Patents

Abstract

【課題】ハードディスクドライブ用のスライダー及びそれを備えたハードディスクドライブを提供する。
【解決手段】ディスクの表面に対して一定高さほど浮上されて飛行しながら、ディスク上のデータを記録及び再生する読み取り／書き込みヘッドが搭載されているスライダー本体と、読み取り／書き込みヘッドに隣接したスライダー本体の一部の領域に設けられて、ディスクに対するスライダー本体の浮上力を向上させる浮上力発生部と、を含むことを特徴とするハードディスクドライブ用のスライダー。本発明によれば、読み取り／書き込みヘッドがディスクからアンローディングされる時、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の干渉現象を従来より減少させて、従来より読み取り／書き込みヘッドを早くパーキングさせうる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハードディスクドライブ用のスライダー及びそれを備えたハードディスクドライブに係り、より詳細には、読み取り／書き込みヘッドのディスクから迅速かつ柔らかいアンローディング（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）を保証することができるハードディスクドライブ用のスライダー及びそれを備えたハードディスクドライブに関する。

ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：以下、ＨＤＤ）は、読み取り／書き込みヘッド（Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ Ｈｅａｄ）を使ってディスクに／からデータを記録／再生する装置であって、大量のデータを高速でアクセスできるためにコンピュータシステムの補助記憶装置などとして現在広く使われている。

このようなＨＤＤは、最近高いＴＰＩ（Ｔｒａｃｋ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ、インチ当たりトラック数）及び高いＢＰＩ（Ｂｉｔｓ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ、インチ当たりビット数）の具現で高容量化されており、その適用領域も広がっている実情である。これにより、最近にはノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話など携帯可能な電子製品に使われうる小型のＨＤＤに対する開発が活発に進行しており、実際に最近、直径２．５インチのＨＤＤが開発されてノート型パソコンなどに既に適用されている。また、これよりさらに小型である０．８５インチでほぼコインサイズの小型のＨＤＤに対する研究開発が活発に進行しつつあり、携帯電話やＭＰ３などにも既に一部採択されているか、採択される予定である。

このようなＨＤＤは、シャフトに対して回転可能に支持される少なくとも一枚のディスクを備えるディスクパックと、ディスクに対するデータの記録及び再生作業を実行するための読み取り／書き込みヘッドが先端に装着されたヘッドスタックアセンブリーと、ヘッドスタックアセンブリーを駆動させるためのボイスコイルモータと、印刷回路基板組立体と、ベースと、カバーとを含む。
そのうち、ヘッドスタックアセンブリーは、ピボット軸を中心に回動するアクチュエータアームと、アクチュエータアームの端部に装着されてディスクに対するデータの記録及び再生を担当するヘッドジンバルと、アクチュエータアームがピボット軸を軸心として回転可能に結合されるピボット軸ホルダーと、ピボット軸ホルダーからアクチュエータアームの反対方向に設けられるボビンとを備える。

ヘッドジンバル１５０は、図１に示されたように、サスペンション１５７と、サスペンション１５７に結合されるフレキシャー１５６と、フレキシャー１５６に結合されて先端部の下端に読み取り／書き込みヘッド１９１が搭載されるスライダー１９０とを備える。
このような構成で、データの記録及び再生作業が進行する間には、読み取り／書き込みヘッド１９１が搭載されたスライダー１９０に、ディスク１１１の回転による揚力とサスペンションによる弾性力とが作用する。これにより、スライダー１９０は、揚力と弾性力とが平衡を成す高さでディスク１１１のデータ領域（ｄａｔａ ｚｏｎｅ）上に浮上された状態を保持するので、スライダー１９０に搭載された読み取り／書き込みヘッド１９１は、回転するディスク１１１と一定の間隔を保持し、ディスク１１１にデータを記録及び再生する。

一方、電源オフとなってディスク１１１の回転が止められる場合には、スライダー１９０を持ち上げた揚力が消えるために、その前にスライダー１９０がディスク１１１のデータ領域を外れるようにすることでスライダー１９０とデータ領域との接触によるデータ領域の損傷を阻む。すなわち、ディスク１１１の回転が完全に止められる前にスライダー１９０が所定のパーキング領域上に移動するようにアクチュエータアームを回動させれば、ディスク１１１の回転が止められても読み取り／書き込みヘッド１９１はパーキング領域に定着されるので、データ領域の損傷は防止されうる。

このようにＨＤＤでは、ＨＤＤに電源が遮断されてディスク１１１の回転が止められる場合に、ディスク１１１の回転が完全に止められる前に一般的にスライダー１９０に搭載された読み取り／書き込みヘッド１９１を所定のパーキング領域（ｐａｒｋｉｎｇ ｚｏｎｅ）に移動させて読み取り／書き込みヘッド１９１をパーキングさせる構造を有する。
ところが、ＨＤＤに電源が印加される場合、ディスク１１１は高速で回転するために、読み取り／書き込みヘッド１９１をディスク１１１から浮上させるための十分な浮上力が得られるが、ＨＤＤに電源がオフされる場合、またはディスク１１１の回転が十分に早くなくて読み取り／書き込みヘッド１９１をディスク１１１から浮上させるための十分な浮上力が得られない場合には、読み取り／書き込みヘッド１９１とディスク１１１との間の干渉（ＨＤＩ、Ｈｅａｄ／Ｄｉｓｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が発生して、ディスク１１１の表面にディフェクト（ｄｅｆｅｃｔ）を発生させうる。

特に、前述したように、電源がオフされて、読み取り／書き込みヘッド１９１がディスク１１１からアンローディングされてパーキング領域に移動する場合、揚力の減少とポジティブピッチ静的姿勢（ＰＳＡ、Ｐｉｔｃｈ Ｓｔａｔｉｃ Ａｔｔｉｔｕｄｅ）のために読み取り／書き込みヘッド１９１とディスク１１１との間の干渉が起きる可能性が遥かに高い。したがって、読み取り／書き込みヘッド１９１が損傷されるか、ディスク１１１の表面にディフェクトが発生することがあり、長いアンローディング時間を必要とし、さらにＨＤＤのディスクに対する読み取り／書き込みヘッド１９１のデータ記録及び再生作業の信頼性を低下させうる問題点がある。

したがって、ディスク１１１の回転が減速する場合、特に、読み取り／書き込みヘッド１９１がディスク１１１からアンローディングされてパーキング領域に移動する場合でも、読み取り／書き込みヘッド１９１とディスク１１１との間の干渉現象を阻止して、浮上力を保持することができる新たな構造のスライダー１９０及びそれを備えたＨＤＤの開発が必要な実情である。

本発明の目的は、読み取り／書き込みヘッドがディスクからアンローディングされる時、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の干渉現象を従来より減少させて従来より読み取り／書き込みヘッドを早くパーキングさせるようにしたＨＤＤ用のスライダー及びそれを備えたＨＤＤを提供することである。

前記目的は、本発明によって、ディスクの表面に対して一定高さほど浮上されて飛行しながら、前記ディスク上のデータを記録及び再生する読み取り／書き込みヘッドが搭載されているスライダー本体と、前記読み取り／書き込みヘッドに隣接した前記スライダー本体の一部の領域に設けられて、前記ディスクに対する前記スライダー本体の浮上力を向上させる浮上力発生部と、を含むことを特徴とするＨＤＤ用のスライダーによって達成される。
ここで、前記浮上力発生部は、前記スライダー本体を基準に、前記読み取り／書き込みヘッドよりさらに先端に設けられることが望ましい。
前記浮上力発生部の底面は、前記ディスクの回転時に発生するエアフロー（Ａｉｒ Ｆｌｏｗ）との接触面積が広くなるように実質的に平らに設けられることが望ましい。
前記浮上力発生部の底面と前記スライダー本体の底面は、実質的に平行に形成されることが望ましい。
前記ディスクの表面から前記浮上力発生部の最下端までの高さは、前記ディスクの表面から前記スライダー本体の最下端までの高さより高く形成されることが望ましい。
前記スライダー本体の底面と前記浮上力発生部の底面との間の垂直方向への最小離隔距離Ｈは、次の［数１］によって計算され、
（ここで、θ＝前記読み取り／書き込みヘッドと前記ディスクとの間の接触仮定時、前記ディスクの水平面に対する前記スライダーの下面の角度、Ｌ＝前記スライダーの長手方向への前記浮上力発生部の長さ）である。
前記浮上力発生部は、前記スライダー本体に一体に形成される。
前記スライダー本体の底面には、前記ディスクの回転時に発生する前記エアフローが流動されて、前記スライダー本体の浮上を助けるエア弁部が形成されることが望ましい。
前記エア弁部は、前記スライダーの底面から前記スライダー本体の厚さ方向に陷沒された非直線形の陷沒レール（Ｒａｉｌ）によって形成され、前記陷沒レールは、前記陷沒レールを通じて引き込まれた前記エアフローが前記スライダー本体の外側に引き出されるように、一端は遮蔽されており、他端は前記スライダー本体の側辺に貫通されることが望ましい。
前記スライダー本体の底面中央には、前記スライダーの長手方向に沿って形成され、端部に前記読み取り／書き込みヘッドが搭載されるヘッド搭載部がさらに形成されており、前記エア弁部は、前記ヘッド搭載部を挟んで前記スライダーの本体の底面の両側に相互対称に設けられうる。
また、前記目的は、本発明によって、データが記録及び再生されるディスクと、前記ディスクの表面に対して一定高さほど浮上されて飛行しながら、前記ディスク上のデータを記録及び再生する読み取り／書き込みヘッドが一側に搭載されているスライダー本体と、前記読み取り／書き込みヘッドに隣接した前記スライダー本体の一領域に設けられて、前記ディスクに対する前記読み取り／書き込みヘッドの浮上力を向上させる 浮上力発生部を含むスライダーと、を含むことを特徴とするＨＤＤによっても達成される。
ここで、前記浮上力発生部は、前記スライダー本体を基準に、前記読み取り／書き込みヘッドよりさらに先端に設けられることが望ましい。
前記浮上力発生部の底面は、前記ディスクの回転時に発生するエアフローとの接触面積が広くなるように実質的に平らに設けられることが望ましい。
前記浮上力発生部の底面と前記スライダー本体の底面は、実質的に平行に形成されることが望ましい。
前記ディスクの表面から前記浮上力発生部の最下端までの高さは、前記ディスクの表面から前記スライダー本体の最下端までの高さより高く形成されることが望ましい。
前記スライダー本体の底面と前記浮上力発生部の底面との間の垂直方向への最小離隔距離Ｈは、次の［数２］によって計算され、
（ここで、θ＝前記読み取り／書き込みヘッドと前記ディスクとの間の接触仮定時、前記ディスクの水平面に対する前記スライダーの下面の角度、Ｌ＝前記スライダーの長手方向への前記浮上力発生部の長さ）である。
前記浮上力発生部は、前記スライダー本体に一体に形成される。
前記スライダー本体の底面には、前記ディスクの回転時に発生する前記エアフローが流動されて、前記スライダー本体の浮上を助けるエア弁部が形成されることが望ましい。
前記エア弁部は、前記スライダーの底面から前記スライダー本体の厚さ方向に陷沒された非直線形の陷沒レールによって形成され、前記陷沒レールは、前記陷沒レールを通じて引き込まれた前記エアフローが前記スライダー本体の外側に引き出されるように、一端は遮蔽されており、他端は前記スライダー本体の側辺に貫通されることが望ましい。
前記スライダー本体の底面中央には、前記スライダーの長手方向に沿って形成され、端部に前記読み取り／書き込みヘッドが搭載されるヘッド搭載部がさらに形成されており、前記エア弁部は、前記ヘッド搭載部を挟んで前記スライダーの本体の底面の両側に相互対称に設けられうる。

本発明によれば、読み取り／書き込みヘッドがディスクからアンローディングされる時、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の干渉現象を従来より減少させて、従来より読み取り／書き込みヘッドを早くパーキングさせうる。

従来の一実施形態によるハードディスクドライブのヘッドジンバルの構成を概略的に示した図である。 本発明の一実施形態によるハードディスクドライブの斜視図である。 本発明の一実施形態によるヘッドジンバルの概略的な構成を示した図である。 図３に示されたスライダーに対する浮上力向上ユニットの結合位置を説明するための図である。 本発明の一実施形態によるハードディスクドライブの正常状態動作時にディスクの回転に対するスライダーの浮上状態を説明するための図である。 本発明の一実施形態によるハードディスクドライブのディスクに対する読み取り／書き込みヘッドのアンローディング状態時にディスクに対する読み取り／書き込みヘッドの浮上状態を説明するための図である。 図３のスライダー及び浮上力補助ユニットの下面を示した図である。 図６の斜視図である。 従来の一実施形態によるスライダーと本発明の一実施形態によるスライダーとの、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の間隔を対比したグラフである。 本発明の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）が、従来の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）より向上するということを表わすグラフである。 本発明の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）が、従来の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）より向上するということを表わすグラフである。 本発明の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）が、従来の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）より向上するということを表わすグラフである。 本発明の一実施形態によるスライダーの読み取り／書き込みヘッドのアンローディング速度が、従来の一実施形態によるスライダーの読み取り／書き込みヘッドのアンローディング速度より増加するということを表わすグラフである。 従来の一実施形態によるスライダーと本発明の一実施形態によるスライダーとのランプフォースとリフトオフフォースとを対比したグラフである。

本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び添付図面に記載の内容を参照しなければならない。
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳しく説明する。各図面に付された同じ参照符号は、同じ部材を表わす。

図２は、本発明の一実施形態によるＨＤＤの斜視図であって、示されたように、本発明の一実施形態によるＨＤＤ１は、ディスクパック１０（Ｄｉｓｋ Ｐａｃｋ）と、印刷回路基板組立体２０（ＰＣＢＡ、Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、ボイスコイルモータ３０（ＶＣＭ、Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）と、カバー７０と、カバー７０が結合されるベース６０と、一端部に読み取り／書き込みヘッド９１が装着されたヘッドジンバル５０（Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌ）を備えるヘッドスタックアセンブリー４０（ＨＳＡ、Ｈｅａｄ Ｓｔａｃｋ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）とを含む。
ここで、ベース６０には、前述した構成が装着され、カバー７０は、このようなベース６０に結合されてベース６０に装着された構成を保護する役割を担当する。

ディスクパック１０は、高さ方向に配される複数のディスク１１と、ディスク１１の回転軸心を形成するシャフト１３（Ｓｈａｆｔ）と、シャフト１３の半径方向外側に設けられてディスク１１を支持するスピンドルモータハブ（図示せず、Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｍｏｔｏｒ Ｈｕｂ）と、スピンドルモータハブを回転させるスピンドルモータ（図示せず、Ｓｐｉｎｄｌｅ Ｍｏｔｏｒ）と、スピンドルモータハブの上部に結合されるクランプ１４（Ｃｌａｍｐ）と、クランプ１４を加圧してディスク１１をスピンドルモータに固定させるクランプスクリュー１５（ＣｌａｍｐＳｃｒｅｗ）とを備える。このような構成によって、ディスク１１は回転し、回転によって読み取り／書き込みヘッド９１をディスク１１の表面から浮上させる浮上力を発生させうる。

印刷回路基板組立体２０（ＰＣＢＡ）は、ベース６０の背面に結合される板状の印刷回路基板（図示せず、ＰＣＢ、Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）と、ヘッドスタックアセンブリー４０に隣接したベース６０の上面に装着されてヘッドスタックアセンブリー４０と印刷回路基板との間を電気的に連結する柔軟性印刷回路基板（図示せず、ＦＰＣＢ、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）と、印刷回路基板の一側に設けられる印刷回路基板コネクタ２１（ＰＣＢ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）とを備える。印刷回路基板には、ディスクパック１０、ヘッドスタックアセンブリー４０及びボイスコイルモータ３０などを制御できるように多数のチップ（図示せず）などが装着されており、印刷回路基板コネクタ２１を通じて外部との送受信を行う。

ボイスコイルモータ３０（ＶＣＭ）は、読み取り／書き込みヘッド９１をディスク１１上の所望の位置に移動させるために、ヘッドスタックアセンブリー４０のアクチュエータアーム４３を所定の方向に回動させる一種の駆動モータであって、マグネット（図示せず）を備えるＶＣＭブロック３１と、ボビン（図示せず）に装着されたボイスコイル（図示せず、Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ）とを備える。

このようなボイスコイルモータ３０は、フレミングの左手の法則、すなわち、磁界内にある導体に電流を流した時、電子気力が発生する原理を利用したものであるが、マグネットの間に位置するボイスコイルに電流を印加することでボビンに力を加えてボビンを回動させる。これにより、アクチュエータアーム４３が所定の方向に回動し、アクチュエータアーム４３の端部に装着された読み取り／書き込みヘッド９１が回転するディスク１１の半径方向に移動しながら、トラック（ｔｒａｃｋ）を検索してアクセスし、これによりディスク１１に／からデータを記録／再生することができる。

ヘッドスタックアセンブリー４０は、ディスク１１上に／からデータを記録／再生するための運搬体であって、ディスク１１上に／からデータを記録／再生するための読み取り／書き込みヘッド９１が搭載されたスライダー９０を備えるヘッドジンバル５０と、ヘッドジンバル５０が結合されてピボット軸４２（Ｐｉｖｏｔ Ｓｈａｆｔ）を軸心としてディスク１１上を旋回するアクチュエータアーム４３と、アクチュエータアーム４３がピボット軸４２を回転可能に結合されるピボット軸ホルダー４４と、ピボット軸ホルダー４４からアクチュエータアーム４３の反対方向に設けられるボビンとを備える。

図３は、本発明の一実施形態によるヘッドジンバルの概略的な構成を示した図であり、図４は、図３に示されたスライダーに対する浮上力向上ユニットの結合位置を説明するための図であり、図５Ａは、本発明の一実施形態によるＨＤＤの正常状態動作時にディスクの回転に対するスライダーの浮上状態を説明するための図であり、図５Ｂは、本発明の一実施形態によるＨＤＤのディスクに対する読み取り／書き込みヘッドのアンローディング状態時にディスクに対する読み取り／書き込みヘッドの浮上状態を説明するための図であり、図６は、図３のスライダー及び浮上力発生部の下面を示した図であり、図７は、図６の斜視図である。

これら図に示されたように、本発明の一実施形態によるヘッドジンバル５０は、読み取り／書き込みヘッド９１が搭載されるスライダー９０（Ｓｌｉｄｅｒ）と、スライダー９０が支持結合されるフレキシャー５６（Ｆｌｅｘｕｒｅ）と、フレキシャー５６が結合されるサスペンション５７（Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）とを備える。

読み取り／書き込みヘッド９１は、図６及び図７に示されたように、スライダー９０の底面に形成されるヘッド搭載部９４に結合される部分であって、ディスク１１の表面に形成された磁界を感知するか、ディスク１１の表面に形成された磁界を感知することで回転するディスク１１から情報を読み取るか記録する役割を担当する。このような読み取り／書き込みヘッド９１は、自らデータの記録と再生とをするために、ディスク１１の磁界を感知するための読み取りヘッドとディスク１１を磁化させるための書き込みヘッドとからなっている。

フレキシャー５６は、スライダー９０が支持結合される部分であって、一端はディスク１１に向けるサスペンション５７の一面と結合され、他側には読み取り／書き込みヘッド９１が装着されたスライダー９０が装着される。このようなフレキシャー５６が上方及び下方、すなわち、ディスク１１と離隔した方向及び隣接する方向への移動を制限するために、図３に示されたように、サスペンション５７にはディンプル５９及びリミッター５８が結合される。

ディンプル５９（Ｄｉｍｐｌｅ）は、スライダー９０がディスク１１から離隔した距離を制限することでディスク１１に対する読み取り／書き込みヘッド９１のデータ記録及び再生作業の信頼性低下を防止し、リミッター５８（Ｌｉｍｉｔｅｒ）は、フレキシャー５６がサスペンション５７から過度に離隔することを沮止し、これにより、フレキシャー５６に支持結合されるスライダー９０がディスク１１方向に過度に近くなることを制限することで読み取り／書き込みヘッド９１とディスク１１との間の干渉が発生することを沮止する役割を果たす。

サスペンション５７は、フレキシャー５６が結合される部分であって、弾性バイアス（ｂｉａｓ）される性質によってスライダー９０をディスク１１の表面方向に近接させるか離隔させることができる。このようなサスペンション５７の端部には、電源オフ時にランプにパーキングされるエンドタップ５７ａが設けられうる。エンドタップ５７ａが、ランプ８０（Ｒａｍｐ）にパーキングされる方式を、いわゆるランプ方式と言う。但し、本実施形態とは異なって、ディスクのパーキング領域にアクチュエータアームが回動されて読み取り／書き込みヘッドがディスクのパーキング領域にパーキングされるＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）パーキング方式が適用されることもある。

一方、本発明の一実施形態によるスライダー９０は、図６及び図７に示されたように、読み取り／書き込みヘッド９１が搭載されるスライダー本体９２と、スライダー本体９２の一側の先端面に設けられてディスク１１に対する読み取り／書き込みヘッド９１の浮上力を向上させる浮上力発生部９７とを含む。
まず、スライダー本体９２の底面には、スライダー９０をディスク１１に対して浮上させるためのエア弁部９３（ＡＢＳ、Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ）が設けられている。
すなわち、前述したように、ディスク１１が高速で回転する場合、ディスク１１の表面と空気との摩擦によってスライダー９０を持ち上げる浮上力が発生し、図３に示されたように、このような浮上力がサスペンション５７による弾性力などと均衡を成す高さで読み取り／書き込みヘッド９１がディスク１１のデータ領域上に浮上された状態を保持して、ディスク１１にデータを記録及び再生する。

このようなエア弁部９３は、スライダー本体９２の底面からスライダー本体９２の厚さ方向に陷沒形成された陷沒レール９３によって形成されるが、陷沒レール９３は非直線形に設けられる。そして、エア弁部９３は、ヘッド搭載部９４を基準に相互対称にスライダー本体９２に設けられる。しかし、本実施形態の陷沒レール９３によって形成されるエア弁部９３の構造は、一つの実施形態であり、他の構造に設けられても良い。
このような構造によって、すなわち、図７に示されたように、一端は遮蔽されており、他端はスライダー本体９２の側辺に貫通される構造を有することで、陷沒レール９３に流入されたエアフローは、スライダー本体９２をディスク１１から遠ざかる方向に加圧させ、陷沒レール９３内に所定時間留まり、したがって、スライダー９０の浮上力が保持されうる。

また、読み取り／書き込みヘッド９１が搭載されるヘッド搭載部９４は、スライダー本体９２の底面中央領域でスライダー９０の長手方向に沿って設けられる。
ところが、前述したように、従来のＨＤＤにおいては、電源が印加された場合には、ディスク１１１（図１参照）が高速で回転するために、スライダー１９０を浮上させるための十分な浮上力を発生させうるが、電源がオフされてディスク１１１の速度が減速される場合、特に、アクチュエータアーム（図示せず）が回動してパーキング領域、すなわち、本実施形態でディスク１１１の外周縁に隣接するように装着されたランプ（図示せず）でアンローディングされる場合、図１に示されたように、揚力の減少とポジティブピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）のために読み取り／書き込みヘッド１９１とディスク１１１との間の干渉が発生しうる。
このために、本発明によるスライダー９０は、揚力の減少とポジティブピッチ静的トルク（Ｐｉｔｃｈ Ｓｔａｔｉｃ Ｔｏｒｑｕｅ）を補償することができる浮上力発生部９７を備え、これにより、読み取り／書き込みヘッド９１がランプにローディングされる時、スライダー９０の付加的な浮上力とネガティブトルクとを発生させることで前述した問題点を解決することができる。

本実施形態の浮上力発生部９７は、読み取り／書き込みヘッド９１が装着されたスライダー９０の先端部の前面に結合されるが、ディスク１１の回転時に発生するエアフローとの接触面積が広くなるように実質的に平らに設けられる、但し、スライダー本体の９２の底面とディスク１１に向ける浮上力発生部９７の一面は、実質的に平行であるが、スライダー本体９２の底面が浮上力発生部９７の一面よりディスク１１からさらに隣接するようにスライダー本体９２と浮上力発生部９７とは段付けられるように設けられる。すなわち、ディスク１１の表面から浮上力発生部９７の最下端までの高さが、ディスク１１の表面からスライダー本体９２の最下端までの高さより高く形成されるように、浮上力発生部９７は、スライダー本体９２に段付けられるように設けられる。

これについてより詳しく説明すれば、図４に示されたように、スライダー本体９２の長手方向への浮上力発生部９７の長さＬによってスライダー本体９２に結合される浮上力発生部９７の位置が決定される。ここで、スライダー本体９２の先端部の下端と浮上力発生部９７の下面との最小隔離距離Ｈは、浮上力発生部９７の長さＬに、読み取り／書き込みヘッド９１がディスク１１の表面に接触時にスライダー本体９２の底面とディスク１１の表面との角度θをタンジェント（ｔａｎ）に代入した数値（ｔａｎθ）を乗算して求めうる。これを数式で表わせば、Ｈ＝Ｌ×ｔａｎθである。但し、読み取り／書き込みヘッド９１が、ディスク１１に接触時に浮上力発生部９７の一地点がディスク１１に接触されることを沮止するために、隔離距離Ｈは、Ｌ×ｔａｎθより大きく設けられることが望ましい。
このような構成を有する浮上力発生部９７は、正常状態の浮上時には相対的で大きな付加的な浮上力を発生させずにスライダーの浮上特性を変化させないが、アンローディング時には相対的に大きな浮上力を発生させてアンローディング時に発生しうるディスク１１と読み取り／書き込みヘッド９１との間の干渉現象を防止させうる。
より詳しく説明すれば、図５Ａに示されたように、正常状態の浮上時、すなわち、電源が印加されてディスク１１が高速で回転する場合、動的ピッチ角度θが相対的に小さいために、相対的に大きな付加的な浮上力を発生させずにスライダーの浮上特性を変化させない。
しかし、図５Ｂに示されたように、電源がオフされる場合、すなわち、前述したように、読み取り／書き込みヘッド９１がアンローディングされてランプ８０に移動する場合には、動的ピッチ角度θが相対的に大きいためにディスク表面に近くなれば、相対的に大きな付加的な浮上力を発生させてディスク１１と読み取り／書き込みヘッド９１との間の干渉現象を沮止することができる。

一方、スライダー本体９２と浮上力発生部９７は、射出成形によって一体に設けられうる。すなわち、スライダー９０と浮上力発生部９７は、プラスチックまたはセラミックなどによって一体に設けられた後、エッチングによってスライダー本体９２のエア弁部９３を設けられうる。このように、スライダー本体９２と浮上力発生部９７とが一体に設けられうるが、別途に製作された後、二つの間を結合しても良い。
前述したように、スライダー本体９２の一側の先端面に、より詳細には、スライダー本体９２を基準に、読み取り／書き込みヘッド９１よりさらに先端に、浮上力向上のための浮上力発生部９７を設けることによって、正常状態の浮上時にスライダーの浮上特性に大きな影響を与えないながらも、読み取り／書き込みヘッドのディスクからアンローディング時に読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の干渉現象を従来より減少させて、従来より読み取り／書き込みヘッドを早くパーキングさせうる。

以下では、このような効果について図面を参照して説明する。
図８は、従来の一実施形態によるスライダーと本発明の一実施形態によるスライダーとの、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の間隔を対比したグラフであって、本実施形態による読み取り／書き込みヘッド９１が従来の読み取り／書き込みヘッド、すなわち、浮上力発生部９７のないスライダー９０に装着される読み取り／書き込みヘッド９１に比べてさらに低い浮上高（ＦＨ、Ｆｌｙｉｎｇ Ｈｅｉｇｈｔ）を保持することができるということを表わす。したがって、ディスク１１に保存されているデータを再生するか、またはディスク１１にデータを記録する作業の信頼性が従来より向上する。

図９、図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）が、従来の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）より向上するということを表わすグラフであって、特に、従来の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）を示した図１０Ａより本発明の一実施形態によるスライダーのピッチ静的姿勢（ＰＳＡ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ）を示した図１０Ｂの対比を通じて確認できるように、スライダー９０がその中心を基準に上下方向及び左右方向の移動範囲が従来より大きくなって、ディスク１１と読み取り／書き込みヘッド９１との間の干渉現象が従来より減少する効果がある。参考までに、ピッチ静的姿勢（ＰＳＡ、ＰｉｔｃｈＳｔａｔｉｃ Ａｔｔｉｔｕｄｅ）及びロール静的姿勢（ＲＳＡ、Ｒｏｌｌ Ｓｔａｔｉｃ Ａｔｔｉｔｕｄｅ）は、ピッチ角度（Ｐｉｔｃｈ Ａｎｇｌｅ）及びロール角度（Ｒｏｌｌ Ａｎｇｌｅ）を示し、スライダー９０の移動範囲を示す指標として使われる。

図１１は、本発明の一実施形態によるスライダーの読み取り／書き込みヘッドのアンローディング速度が、従来の一実施形態によるスライダーの読み取り／書き込みヘッドのアンローディング速度より増加するということを表わすグラフであって、示されたように、アンローディング速度がほぼ２２ｍｍ／ｓ以上である場合、従来の一実施形態によるスライダー９０は、読み取り／書き込みヘッド９１とディスク１１との間に干渉現象が発生するが、本発明の一実施形態によるスライダー９０は、少なくとも５０ｍｍ／ｓまでは読み取り／書き込みヘッド９１とディスク１１との間に干渉現象が発生しないということが分かる。

図１２は、従来の一実施形態によるスライダーと本発明の一実施形態によるスライダーとのランプフォースとリフトオフフォースとを対比したグラフであって、示されたように、アンローディング速度が２０ｍｍ／ｓである場合、ランプフォース（Ｒａｍｐ ｆｏｒｃｅ）がほぼ２．８％未満であり、リフトオフフォース（Ｌｉｆｔ−ｏｆｆ ｆｏｒｃｅ）がほぼ５４％未満であるということが分かる。

このように、本実施形態によれば、ディスク１１の回転速度が減少する場合、特に、読み取り／書き込みヘッド９１がディスク１１からアンローディングされてパーキング（ｐａｒｋｉｎｇ）されるために移動する場合、読み取り／書き込みヘッドとディスクとの間の干渉現象を従来より減少させて、従来より読み取り／書き込みヘッドを早くパーキングさせることができる。
前述した実施形態でのスライダーは、フル（ｆｕｌｌ）スライダー、ミニ（ｍｉｎｉ）スライダー、ナノ（ｎａｎｏ）スライダー、ピコ（ｐｉｃｏ）スライダー及びフェムト（ｆｅｍｔｏ）スライダーのうち何れか一つであり得る。直径が１．８インチ以下の小型のＨＤＤの場合、ディスクに対する読み取り／書き込みヘッドの浮上間隔を数ないし数十マイクロメータ程度に保持するために、１．６×２．０×０．４２５（Ｗ×Ｌ×Ｈ）ｍｍ^３の体積を有するナノスライダーと、あるいは１．０×１．２×０．３（Ｗ×Ｌ×Ｈ）ｍｍ^３の体積を有するピコスライダーとを採用し、これらの体積に要求される探索速度を発生させるのに適したサスペンションが採用され、２．５インチの中型のＨＤＤでは、１．０×１．２×０．３（Ｗ×Ｌ×Ｈ）ｍｍ^３の体積を有するピコスライダー以外にも、０．７×１．２×０．２３（Ｗ×Ｌ×Ｈ）ｍｍ^３の体積を有するフェムトスライダーが使われうる。

このように本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を外れずに多様に修正及び変形できるということは、当業者に自明である。したがって、そのような修正例または変形例は、本発明の特許請求の範囲に属すると言わなければならない。

本発明は、ハードディスクドライブ用のスライダー及びそれを備えたハードディスクドライブ関連の技術分野に適用可能である。

１：ハードディスクドライブ
１０：ディスクパック
１１：ディスク
２０：印刷回路基板組立体
３０：ボイスコイルモータ
４０：ヘッドスタックアセンブリー
４３：アクチュエータアーム
５０：ヘッドジンバル
５６：フレキシャー
５７：サスペンション
６０：ベース
７０：カバー
８０：ランプ
９０：スライダー
９１：読み取り／書き込みヘッド
９２：スライダー本体
９３：エア弁部（陷沒レール）
９４：ヘッド搭載部
９７：浮上力発生部

Claims (20)

1. ディスクの表面に対して一定高さほど浮上されて飛行しながら、前記ディスク上のデータを記録及び再生する読み取り／書き込みヘッドが搭載されているスライダー本体と、
   前記読み取り／書き込みヘッドに隣接した前記スライダー本体の一部の領域に設けられて、前記ディスクに対する前記スライダー本体の浮上力を向上させる浮上力発生部と、を含むことを特徴とするハードディスクドライブ用のスライダー。
2. 前記浮上力発生部は、
   前記スライダー本体を基準に、前記読み取り／書き込みヘッドよりさらに先端に設けられることを特徴とする請求項１に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
3. 前記浮上力発生部の底面は、
   前記ディスクの回転時に発生するエアフローとの接触面積が広くなるように実質的に平らに設けられることを特徴とする請求項１に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
4. 前記浮上力発生部の底面と前記スライダー本体の底面は、
   実質的に平行に形成されることを特徴とする請求項３に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
5. 前記ディスクの表面から前記浮上力発生部の最下端までの高さは、
   前記ディスクの表面から前記スライダー本体の最下端までの高さより高く形成されることを特徴とする請求項４に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
6. 前記スライダー本体の底面と前記浮上力発生部の底面との間の垂直方向への最小離隔距離Ｈは、
   次の［数１］によって計算され、
   （ここで、θ＝前記読み取り／書き込みヘッドと前記ディスクとの間の接触仮定時、前記ディスクの水平面に対する前記スライダーの下面の角度、Ｌ＝前記スライダーの長手方向への前記浮上力発生部の長さ）であることを特徴とする請求項５に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
7. 前記浮上力発生部は、
   前記スライダー本体に一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
8. 前記スライダー本体の底面には、
   前記ディスクの回転時に発生する前記エアフローが流動されて、前記スライダー本体の浮上を助けるエア弁部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
9. 前記エア弁部は、
   前記スライダーの底面から前記スライダー本体の厚さ方向に陷沒された非直線形の陷沒レールによって形成され、
   前記陷沒レールは、
   前記陷沒レールを通じて引き込まれた前記エアフローが前記スライダー本体の外側に引き出されるように、一端は遮蔽されており、他端は前記スライダー本体の側辺に貫通されていることを特徴とする請求項８に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
10. 前記スライダー本体の底面中央には、
    前記スライダーの長手方向に沿って形成され、端部に前記読み取り／書き込みヘッドが搭載されるヘッド搭載部がさらに形成されており、
    前記エア弁部は、
    前記ヘッド搭載部を挟んで前記スライダーの本体の底面の両側に相互対称に設けられることを特徴とする請求項９に記載のハードディスクドライブ用のスライダー。
11. データが記録及び再生されるディスクと、
    前記ディスクの表面に対して一定高さほど浮上されて飛行しながら、前記ディスク上のデータを記録及び再生する読み取り／書き込みヘッドが一側に搭載されているスライダー本体と、前記読み取り／書き込みヘッドに隣接した前記スライダー本体の一領域に設けられて、前記ディスクに対する前記読み取り／書き込みヘッドの浮上力を向上させる 浮上力発生部を含むスライダーと、を含むことを特徴とするハードディスクドライブ。
12. 前記浮上力発生部は、
    前記スライダー本体を基準に、前記読み取り／書き込みヘッドよりさらに先端に設けられることを特徴とする請求項１１に記載のハードディスクドライブ。
13. 前記浮上力発生部の底面は、
    前記ディスクの回転時に発生するエアフローとの接触面積が広くなるように実質的に平らに設けられることを特徴とする請求項１１に記載のハードディスクドライブ。
14. 前記浮上力発生部の底面と前記スライダー本体の底面は、
    実質的に平行に形成されることを特徴とする請求項１３に記載のハードディスクドライブ。
15. 前記ディスクの表面から前記浮上力発生部の最下端までの高さは、
    前記ディスクの表面から前記スライダー本体の最下端までの高さより高く形成されることを特徴とする請求項１４に記載のハードディスクドライブ。
16. 前記スライダー本体の底面と前記浮上力発生部の底面との間の垂直方向への最小離隔距離Ｈは、
    次の［数２］によって計算され、
    （ここで、θ＝前記読み取り／書き込みヘッドと前記ディスクとの間の接触仮定時、前記ディスクの水平面に対する前記スライダーの下面の角度、Ｌ＝前記スライダーの長手方向への前記浮上力発生部の長さ）であることを特徴とする請求項１５に記載のハードディスクドライブ。
17. 前記浮上力発生部は、
    前記スライダー本体に一体に形成されることを特徴とする請求項１１に記載のハードディスクドライブ。
18. 前記スライダー本体の底面には、
    前記ディスクの回転時に発生する前記エアフローが流動されて、前記スライダー本体の浮上を助けるエア弁部が形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のハードディスクドライブ。
19. 前記エア弁部は、
    前記スライダーの底面から前記スライダー本体の厚さ方向に陷沒された非直線形の陷沒レールによって形成され、
    前記陷沒レールは、
    前記陷沒レールを通じて引き込まれた前記エアフローが前記スライダー本体の外側に引き出されるように、一端は遮蔽されており、他端は前記スライダー本体の側辺に貫通されていることを特徴とする請求項１８に記載のハードディスクドライブ。
20. 前記スライダー本体の底面中央には、
    前記スライダーの長手方向に沿って形成され、端部に前記読み取り／書き込みヘッドが搭載されるヘッド搭載部がさらに形成されており、
    前記エア弁部は、
    前記ヘッド搭載部を挟んで前記スライダーの本体の底面の両側に相互対称に設けられることを特徴とする請求項１９に記載のハードディスクドライブ。