JP3869694B2 - 磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダに係り、特に空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置では、回転するディスク記録媒体上で微少な間隔を保ちながら浮上する磁気ヘッドスライダを用いて記録再生するようになっている。そして、記録密度を高めるためにビット密度を高めることとトラック幅をさらに狭くすることが求められ、可能な限りディスク記録媒体に近接した低浮上状態で磁気ヘッドスライダを浮上させることが要求される。低浮上状態で充分な信頼性をもってデータの記録再生を実現するには、磁気ヘッドスライダの浮上量変化、すなわち、浮上量ばらつきを小さく維持することが重要である。
【０００３】
磁気ヘッドスライダの浮上量ばらつきを低減するためには、磁気ヘッドスライダとして負圧スライダを使用することが有効であり、広く一般に使用されている。この負圧スライダはディスク記録媒体と負圧スライダの浮上面の間で発生する空気膜の剛性が高いため、スライダを支持するサスペンションの荷重、姿勢角や、サスペンションの振動、ディスク記録媒体のうねり振動等の外乱に起因するスライダの浮上量ばらつきを小さくすることが可能であり、低浮上化に有効である。
【０００４】
そして、磁気ヘッドスライダの低浮上化に対する要求は年々厳しくなり、ディスク記録媒体と接触を生じない状態で可能な限り浮上量を下げることが求められ、その浮上量は２０ｎｍ以下に達している。
【０００５】
係る磁気ディスク装置に関して、特開２０００−３５３３７０号公報（従来技術１）に示されているように、磁気ヘッドスライダの負圧溝面に形成する圧力調整溝により磁気ヘッドスライダの浮上量を制御するために、レール面、このレール面より深いステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有し、空気流入端側にフロントレール面とフロントステップ軸受け面を有して形成されたフロントパッドと、空気流出端側にリアレール面とリアステップ軸受け面を有して形成されかつフロントパッドと負圧溝面を介して隔てられたリアパッドと、リアパッドの空気流入側の負圧溝面にその負圧溝面より深く形成された圧力制御溝とを備えるものがある。
【０００６】
一方、ディスク記録媒体の表面には一般に数Åから数ｎｍの厚さの潤滑剤を膜状に塗布されている。この潤滑剤は、一般にディスク記録媒体の表面にボンデングしている固定層とその固定層上を覆う流動層とにより構成されている。負圧スライダがディスク記録媒体上に浮上している場合、負圧溝面に大きな負圧力を発生するために、ディスク記録媒体上の潤滑剤の流動層成分が負圧溝面に吸い込まれることがある。
【０００７】
そこで、従来の磁気ディスク装置としては、特開平１１−２５０４３１号公報（従来技術２）に示されているように、潤滑剤の磁気ヘッドスライダへの移転を長期間防止するために、磁気ヘッドスライダの浮上面全体に、フルオロアルキル基を有する金属アルコキシド化合物におけるアルコシル基の少なくとも一部が加水分解し水酸基により置換され、さらに一部が互いに重合形成したオリゴマーを溶剤に希釈したコーティング溶液を塗布し、撥油膜を形成するようにしたものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術１では、ディスク記録媒体の表面に塗布された潤滑剤が負圧スライダの負圧溝面に吸込まれること及びこれに対応することに関しては開示されていない。従来技術１において、表面に潤滑剤を塗布しているディスク記録媒体を用いる場合には、負圧溝面に吸い込まれた潤滑剤が負圧スライダの負圧溝面の空気流れ方向に沿って流れ、スライダ流出側負圧溝面とステップ軸受け面との段差部であるリアステップ軸受けの側面に蓄積する。この潤滑剤の蓄積量は段差量に依存して段差が高いほど大きくなり、リアステップ軸受け面と負圧溝面との間に形成される高い段差部を有する従来技術１では、段差部に多量の潤滑剤が蓄積される。この多量に蓄積された潤滑剤は、負圧スライダのシーク動作等による大きな変動移動力が加わることにより、ディスク記録媒体面と接触したり、離れたりすることがある。それによって、負圧スライダに不連続の力が作用してスライダの振動を引き起すこととなり、磁気ヘッドスライダによる記録再生が不能になるといった課題があった。
【０００９】
この点に関する詳細を図２０から図２５を用いて説明する。図２０は従来技術１に相当する磁気ヘッドスライダの浮上時のシミュレーション圧力分布図、図２１は同磁気ヘッドスライダ相当物の浮上時の潤滑剤の流線図、図２２は同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する浮上時の斜視図、図２３は同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する浮上時の斜視図、図２４は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体から離れている状態を模式した背面図、図２５は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体に接触している状態を模式した背面図である。これらの図における本発明の実施例と同一符号は、同一物または相当物を示しており、本発明の実施例と重複する説明を省略する。
【００１０】
磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７より微小間隙を有して浮上している場合、図２０に示すように、レール面６、７、１０及びステップ軸受け面５、８、９、１０に磁気ヘッドスライダ１浮上方向に正圧力２０、２１、２２が生じると共に、負圧溝面１２に浮上方向と反対方向に作用する負圧力２３が生じる。これにより、ディスク記録媒体１７上の潤滑膜流動層成分が負圧溝面１２に吸い込まれることがある。
【００１１】
負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤は、図２１の流線で示すように、空気流１９によって後側に流される。なお、図２１では、実線がシミュレーションの分割基準線であり、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体内周側に位置し磁気ヘッドスライダ１に空気流１９が傾斜して流入する状態を示している。空気流出端４側に移動した潤滑剤は、図２１及び図２２に示すように、内周流出側負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部に蓄積される。
【００１２】
そして、潤滑剤１８の蓄積位置は、磁気ヘッドスライダ１のスキュー角度に依存する。例えば、図２２に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の内周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の内周流出側負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部に潤滑剤１８が蓄積される。また、図２３に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の外周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の外周流出側負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部に蓄積される。
【００１３】
また、蓄積される潤滑剤１８の蓄積量及び負圧溝面１２からの高さは、負圧溝面１２を基準としたリアステップ軸受け３８の高さに比例することが実験により観察されている。磁気ヘッドスライダ１では、各半径位置で同じ浮上特性を保つために、レール面を基準とした負圧溝面１２の深さは一般に１〜２μｍ前後を必要としている。このように、負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部は大きくすることが必要であるため、潤滑剤１８の蓄積量が大きくなってしまう。そして、レール面を基準としたリアステップ軸受け面１０の深さは、一般的に１００〜１５０ｎｍ前後であり、負圧溝面１２までの深さに比較して極めて小さい。磁気ヘッドスライダ１の浮上量を考慮しても、磁気ヘッドスライダ１の潤滑剤１８とディスク記録媒体１７面との距離は１７０ｎｍ前後と極めて小さい。
【００１４】
このような状態で、磁気ヘッドスライダ１のシーク等によって、蓄積された潤滑剤１８に大きな変動移動力等が加えられる。これにより、蓄積された潤滑剤１８は、図２５に示すようにディスク記録媒体１７と接触したり、図２４に示すように離れたりする現象が発生する。磁気ヘッドスライダ１が蓄積した潤滑剤１８を介在して接触している場合、液体架橋力が磁気ヘッドスライダ１に作用するので、蓄積した潤滑剤１８が接触したり離れたりする場合、磁気ヘッドスライダ１に不安定な力が作用する。これにより、磁気ヘッドスライダ１の振動を引き起し、磁気ヘッドスライダ１による記録再生が不能になるといった問題が生じる。
【００１５】
なお、一般的な磁気ヘッドスライダにおいては、図２６に示すように、空気流出端４側に１〜２μｍ程度の後端段差部２４が形成されることがある。即ち、磁気ヘッドスライダ１の材料としてAl2O3-TiCセラミックスが使われ、記録再生トランスデューサを形成するためにギャップ材料としてAl2O3が使われて、イオンエッチングで磁気ヘッドスライダ１の浮上面３を形成する際に、スライダ材料Al2O3-TiCセラミックスとギャップ材料Al2O3とのエッチングレートの相違によって、空気流出端４側に後端段差部２４が形成されることがある。このような後端段差部２４が形成された磁気ヘッドスライダでは、図２６から明らかなように、後端段差部２４によって蓄積される潤滑剤１８の量が著しく多くなる。これにより、蓄積された潤滑剤１８がディスク記録媒体に接触したり離れたりし易くなり、磁気ヘッドスライダ１による記録再生が不能になる可能性がさらに増すという課題があった。
【００１６】
一方、従来技術２では、磁気ヘッドスライダの浮上面全体に撥油膜を形成しているため、この撥油膜の厚さ（従来技術２に記載されている一例では５〜１８ナ）分だけディスク記録媒体の磁性膜までの距離（所謂ディスク記録媒体へのスペーシング）を大きくしなければならない。これにより、磁気ヘッドスライダの記録再生性能が低下するという課題が生じていた。
【００１７】
本発明の目的は、磁気ヘッドスライダとディスク記録媒体との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダに蓄積される潤滑剤がディスク記録媒体面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤の接触に伴う磁気ヘッドスライダの振動を防止して信頼性の高い記録再生が可能な磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダを提供することに有る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の磁気ディスク装置としては、回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、磁気ヘッドスライダをディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転するディスク記録媒体と磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、磁気ヘッドスライダは、レール面、レール面より深いステップ軸受け面、ステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、空気流出端側にレール面及びステップ軸受け面を有して形成されかつ負圧溝面の後側に位置するパッドを設け、パッドのステップ軸受け面を構成するステップ軸受けの少なくとも側面に位置して、ステップ軸受け面と負圧溝面と間にステップ軸受け面より深くかつ負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた構成にしたことにある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。なお、第２実施例以降の実施例においては第１実施例と共通する構成の一部を省略すると共に、重複する説明を省略する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００２０】
最初に、本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を図１から図９を用いて説明する。
【００２１】
この第１実施例に係る磁気ディスク装置の全体構成を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を示す要部斜視図である。
【００２２】
磁気ディスク装置３２は、コンピュータ装置に搭載されるハードディスク装置として適用されるものであり、回転自在に配設されたディスク記録媒体１７と、このディスク記録媒体１７面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダ１と、この磁気ヘッドスライダ１をディスク記録媒体１７面の半径方向に移動させる駆動装置４１とを備えて構成されている。そして、この磁気ディスク装置３２は、回転するディスク記録媒体１７と磁気ヘッドスライダ１との間に空気流を発生させ、この空気流により磁気ヘッドスライダ１をディスク記録媒体１７から微小間隙で浮上させた状態で記録再生する。
【００２３】
ディスク記録媒体１７は、情報を記録する円板状の媒体であり、筐体４２内に設置されたモータに装着され、高速で回転される。このディスク記録媒体１７は、ガラス等の硬質基板と、この硬質基板上に真空蒸着法等の薄膜形成手段により成膜されてなる磁性膜とを有して構成されている。そして、ディスク記録媒体１７の表面には、数ナから数ｎｍの厚さの潤滑剤が膜状に塗布されている。この潤滑剤は、ディスク記録媒体１７の表面にボンデングしている固定層と、その固定層上を覆う流動層とを有する構成となっている。
【００２４】
筐体４２は、側壁４２ａと底壁４２ｂとよりなる薄形の矩形箱体で構成されている。この筐体４２の開口面には筐体カバー（図示せず）が装着され、筐体４２内が密閉空間となっている。
【００２５】
磁気ヘッドスライダ１は、ディスク記録媒体１７に対して情報を記録再生するためのものであり、駆動装置４１の一部を構成するヘッドアーム４１ａの先端部に装着されている。駆動装置４１は、ヘッドアーム４１ａ、ピボット４１ｂ及び駆動部４１ｃを備えて構成されている。このヘッドアーム４１ａは、ピボット４１ｂを中心とした回転運動が可能な形で支持されている。駆動部４１ｃは、コイルを有する可動子である可動部と、マグネットからなる固定子である固定部とを備えて構成されている。駆動部４１ｃの可動部はピボット４１ｂを中心とした回転運動が可能な形で支持されている。
【００２６】
このように構成したことにより、磁気ヘッドスライダ１は、ヘッドアーム４１ａを介してピボット４１ｂに回転可能に支持されることとなり、駆動部４１ｃにより駆動されてディスク記録媒体１７上の任意の半径位置に移動される。そして、磁気ヘッドスライダ１はドライバＩＣ４３により駆動制御されて記録再生動作を実施する。このドライバＩＣ４３は、コントローラ（図示せず）等と共に制御装置を構成する。したがって、磁気ヘッドスライダ１は、ドライバＩＣ４３を介して制御装置により駆動制御される。記録再生動作が行なわれない時、磁気ヘッドスライダ１は、ディスク記録媒体１７の外側に位置するランプ機構３３に待避し、ディスク記録媒体１７面から離れた状態で保持される。
【００２７】
次に、上述した磁気ヘッドスライダ１の具体的構造について図２から図７を用いて説明する。図２は図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する浮上時の斜視図、図３は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図、図４は図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する浮上時の斜視図、図５は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図である。
【００２８】
磁気ヘッドスライダ１は、空気流入端２、浮上面３及び空気流出端４を備えて構成されている。ここで、浮上面３は、フロントパッド１３、リアパッド１４及び中間ステップ３９を備えて構成されている。
【００２９】
フロントパッド１３は、空気流入端２から続いて形成されたフロントステップ軸受け面５と、このフロントステップ軸受け面５より高くかつフロントステップ軸受け面５から続いて形成された一対のフロントレール面６、７と、フロントステップ軸受け面５と同一深さを有する一対のフロントステップ軸受け面８、９と、フロントステップ軸受け面５より深くかつフロントステップ軸受け面５及びフロントステップ軸受け面８、９から続いて形成された負圧溝面１２とを備えて構成されている。なお、フロントステップ軸受け面５は磁気ヘッドスライダ１の横幅のほぼ全体にわたって形成されている。フロントレール面６，７及びフロントステップ軸受け面８，９は磁気ヘッドスライダ１の両側に配置されている。
【００３０】
また、リアパッド１４は、磁気ヘッドスライダ１の空気流出端４側のリアレール面１１と、フロントステップ軸受け面５と同一深さでリアレール面１１を囲むように形成されたリアステップ軸受け面１０とを備えて構成されている。リアパッド１４は、フロントパッド１３と負圧面溝１２を介して隔てられ、かつ磁気ヘッドスライダ１の空気流出端４の中央部に位置するように設けられている。リアパッド１４のリアレール面１１にはディスク記録媒体１７に対して情報を記録再生する磁気トランスデューサ１６を有している。
【００３１】
さらに、中間ステップ面１５は、リアステップ軸受け面１０を囲うように、かつリアステップ軸受け面１０より深く、負圧溝面１２より高く形成されている。この中間ステップ面１５は中間ステップ３９の上面により形成されている。この中間ステップ３９はリアステップ軸受け３８の空気流出側端部の側面に少なくとも位置して形成されている（この第1実施例ではリアステップ軸受け３８の後端面を除く側面全部にわたって位置して形成されている）。
【００３２】
ここで、中間ステップ３９の構成を具体的に述べると、中間ステップ３９は中間ステップ面１５から負圧溝面１２へ至る部分に空気圧力分布が変曲点３４を持つ段差部を有する（図６参照）。また、負圧溝面１２から中間ステップ面１５までの高さ寸法をステップ軸受け面１１から中間ステップ面１５までの深さ寸法より小さく設定してある。さらには、中間ステップ面１５の空気流入側の前縁中央部は空気流入側に突出する形状となっている。そして、中間ステップ３９の前縁部は、フロントステップ軸受け面８、９の内側に位置する負圧溝面１２の横幅より狭い横幅を有している。
【００３３】
一例として各部の寸法を述べると、磁気ヘッドスライダ１の長さは１．２５ｍｍ、幅は１．０ｍｍ、厚さは０．３ｍｍである。フロントステップ軸受け面５の空気流入端２から一対のレール面６、７までの距離は８０μｍ、一対のフロントレール面６、７及びリアレール面１１（以下、総称でレール面と呼ぶこともある）を基準としたフロントステップ軸受け面５、フロントステップ軸受け面８、９及びリアステップ軸受け面１０（以下、総称でステップ軸受け面と呼ぶこともある）の深さは１５０ｎｍである。レール面を基準とした負圧溝面１２の深さは１μｍである。
【００３４】
次に、磁気ヘッドスライダ１の動作について図１から図８を参照しながら説明する。図６は同磁気ヘッドスライダの中間ステップの段差部における圧力分布図、図７は同磁気ヘッドスライダの段差部の変形例を示す断面図、図８は同磁気ヘッドスライダのステップ軸受け深さと浮上力の関係を説明する特性図、図９は図１で用いる磁気ヘッドスライダの負圧溝深さと負圧力の関係を説明する特性図である。
【００３５】
磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７より微小間隙を有して浮上している場合、従来技術１で説明したように、レール面６、７、１０及びステップ軸受け面５、８、９、１０に磁気ヘッドスライダ１浮上方向に正圧力が生じると共に、負圧溝面１２に浮上方向と反対方向に作用する負圧力が生じる。これにより、ディスク記録媒体１７上の潤滑膜流動層成分が負圧溝面１２に吸い込まれることがある。
【００３６】
負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８は、空気流１９によって後側に流され、磁気ヘッドスライダ１の負圧溝面１２に沿って空気流出端４側に移動し、中間ステップ３９の段差部側面に蓄積される。この潤滑剤１８の蓄積位置は、従来技術１で説明したように、磁気ヘッドスライダ１のスキュー角度に依存する。例えば、図２に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の内周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の内周流出側負圧溝面１２と中間ステップ面１５との段差部に潤滑剤１８が蓄積する。また、図４に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の外周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の外周流出側負圧溝面１２と中間ステップ面１５との段差部に蓄積する。また、蓄積される潤滑剤１８の蓄積量及び負圧溝面１２からの高さは、負圧溝面１２を基準とした中間ステップ３９の高さに比例する。
【００３７】
この第１実施例では、リアステップ軸受け面１０より深く、負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有する中間ステップ３９を形成しているので、負圧溝面１２を基準とした中間ステップ面１５の高さ寸法が小さく、蓄積した潤滑剤１８量が少ないと共に、レール面から中間ステップ面１５までの距離が大きいので、磁気ヘッドスライダ１のシークなどによっても、磁気ヘッドスライダ１が蓄積した潤滑剤１８を介在してディスク記録媒体１７と接触することがなく、磁気ヘッドスライダ１の安定浮上を保つことができる。
【００３８】
蓄積した潤滑剤１８が中間ステップ面１５に上ることを抑制するメカニズムを図６を用いて説明する。図６は中間ステップ面の高さが１００ｎｍで、ピッチ角度が１２０μｒａｄであった場合における中間ステップ３９の段差部の前後位置の規格化した圧力分布の計算例の図である。図６において、Ｐは圧力、Ｐａは雰囲気圧力である。負圧溝面１２から中間ステップ面１５に渡って、正圧力は急激に上昇して圧力変曲点３４に至るので、蓄積した潤滑剤１８はこの正圧力によって抑えられ、中間ステップ面１５へ上がることが抑制される。なお、中間ステップ３９の段差部は、完全な垂直状態にする必要はなく、図７に示すように、傾斜面３９ａを有していても、中間ステップ面１５に上がる直前に、正圧力の増加の変曲点３４を設けていればよい。
【００３９】
磁気ヘッドスライダ１が浮上している状態で、各周速におけるスライダ浮上面に発生する浮上力とレール面を基準としたリアステップ軸受け３８の負圧溝面１２までの深さ（以下、ステップ軸受け深さと称する）の関係を図８により説明する。図８より明らかなように、ステップ軸受け深さが小さいほど周速に対する浮上力の変化が小さいことが分かる。通常、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の各半径位置においても同じ程度の浮上量を得るためには、ステップ軸受け深さを１５０ｎｍ以下にする必要がある。ただし、浮上力が小さ過ぎないようにするために、ステップ軸受け深さを１００〜１５０ｎｍにすることが望ましい。
【００４０】
磁気ヘッドスライダ１が浮上している状態で、負圧溝面１２に発生する負圧力とステップ軸受け面を基準とした負圧溝面１２の深さ（以下、負圧溝深さと称する）との関係を図９により説明する。図９より明らかなように、負圧溝深さの増加により、まず負圧溝面１２部に発生する負圧力が増加し、負圧溝深さが約０．８μｍに達すると、負圧力が最大になり、それから負圧力が低下する。磁気ヘッドスライダ１の負圧力を大きく利用し、空気膜剛性を高めるために、通常負圧溝深さが約０．７〜１．１μｍにすることが望ましい。
【００４１】
この第１実施例においては、リアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８の空気流出側端４部の側面に少なくとも位置しそのリアステップ軸受け面１０より深くかつ負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有する中間ステップ３９を設けているので、ディスク記録媒体１７面より潤滑剤１８を負圧溝面１２に吸込んだとしても、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部への潤滑剤１８の蓄積を中間ステップ３９により抑制することができる。これにより、磁気ヘッドスライダ１とディスク記録媒体１７との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダ１に蓄積される潤滑剤１８がディスク記録媒体１７面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤１８の接触に伴う磁気ヘッドスライダ１の振動を防止して信頼性の高い記録再生を行なうことができる。
【００４２】
また、中間ステップ３９は空気圧力分布が変曲点を持つ段差部を有するので、負圧溝面１２における低い圧力から中間ステップ面１５における高い圧力に急激に上昇し、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が負圧溝面１２から中間ステップ面１５へ進入することが抑えられる。これにより、リアステップ軸受け３８の側面における潤滑剤１８の蓄積を抑制でき、潤滑剤１８のディスク記録媒体１７面への接触を回避することができる。
【００４３】
また、負圧溝面１２から中間ステップ面１５までの高さ寸法をリアステップ軸受け面１０から中間ステップ面１５までの深さ寸法より小さくしているので、中間ステップ面１５に磁気ヘッドスライダ１の浮上力を殆ど生じさせることがなく、リアステップ軸受け３８による磁気ヘッドスライダ１の浮上力のみを配慮して確実に且つ容易に浮上させることができる。
【００４４】
また、空気流出端４側の中央部に設けたリアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８を取り囲むように中間ステップ３９を設けているので、中間ステップ面１５を形成する際にリアステップ軸受け３８を形成し、負圧溝面１２を形成する際に中間ステップ３９を形成することができる。このように、リアステップ軸受け面１０、中間ステップ面１５及び負圧溝面１２の順に段階的に形成することができることにより、その形成を極めて容易に行なうことができる。
【００４５】
また、中間ステップ３９の前縁中央部が空気流入側に突出する形状としているので、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が後方に流れる際に中間ステップ面１５の前縁中央部で左右にスムースに案内され、負圧溝面１２の潤滑剤１８が中間ステップ面１５に進入することが抑えられる。これにより、リアステップ軸受け３８の側面における潤滑剤１８の蓄積を抑制できる。
【００４６】
また、リアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８を取り囲むようにリアステップ軸受け３８より深くかつ負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有し、フロントステップ軸受け面８、９の内側間隔より狭い横幅の中間ステップ３９を設けているので、フロントステップ軸受け面８，９の内側に位置する負圧溝面１２から中間ステップ３９の両側に位置する負圧溝面１２を連続的に確保できる。これにより、負圧溝面１２による負圧力を十分に確保することができる。
【００４７】
以下に、本発明の第２実施例から第１１実施例を図１０から図１９を用いて説明する。なお、第２実施例から第１１実施例は、基本的な構成が第１実施例と同じであるため、第１実施例と共通する部分の重複する説明は省略するが、第１実施例と共通する構成においては同じ効果を奏するものである。
【００４８】
まず、本発明の第２実施例を図１０を参照しながら説明する。この第２実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００４９】
この第２実施例は、図２６で説明した従来技術に対応するものであり、空気流出端４側に１〜２μｍ程度の後端段差部２４が形成されている。この後端段差部２４は、磁気ヘッドスライダ１の材料としてAl2O3-TiCセラミックスが使われ、記録再生トランスデューサを形成するためにギャップ材料としてAl2O3が使われて、イオンエッチングで磁気ヘッドスライダ１の浮上面３を形成する際に、スライダ材料Al2O3-TiCセラミックスとギャップ材料Al2O3とのエッチングレートの相違によって形成される。
【００５０】
この第２実施例では、中間ステップ３９が後端段差部２４の形成される空気流出端４まで延長して、形成されている。これにより、後端段差部２４によって蓄積される潤滑剤１８の量を抑制することができると共に、蓄積される潤滑剤１８の高さを中間ステップ面１５に制限できる。これにより、蓄積された潤滑剤１８がディスク記録媒体１７に接触することを回避することができる。
【００５１】
次に、本発明の第３実施例を図１１を参照しながら説明する。この第３実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００５２】
この第３実施例では、リアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８の側面後端部のみにリアステップ軸受け面１０より深くかつ負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有する中間ステップ３９を設けている。これにより、負圧溝面１２による負圧力を十分に確保しつつ、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部への潤滑剤１８の蓄積を抑制することができる。
【００５３】
次に、本発明の第４実施例を図１２を参照しながら説明する。この第４実施例は上述した第３実施例と次の通り相違する。
【００５４】
この第４実施例では、中間ステップ３９は、リアステップ軸受け３８の側面後端部側にのみ設けつつ、磁気ヘッドスライダ１の浮上面３の全幅にわたって形成すると共に、その前縁を直線状に形成している。これにより、第３実施例及び第１実施例と共通する構成における効果を奏する。具体的には、リアステップ軸受け３８の側面後端部にのみに中間ステップ３９を設けることにより、負圧溝面１２による負圧力を十分に確保しつつ、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部への潤滑剤１８の蓄積を抑制することができると共に、中間ステップ３９をスライダ横幅全体にわたって形成していることにより、中間ステップ３９を比較的簡単に形成することができる。
【００５５】
次に、本発明の第５実施例を図１３を参照しながら説明する。この第５実施例は上述した第４実施例と次の通り相違する。
【００５６】
この第５実施例では、中間ステップ３９の前縁中央部側が直線状に前方に突出する形状としている。これにより、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が後方に流れる際に中間ステップ３９の前縁部でスムース案内され、負圧溝面１２の潤滑剤１８が中間ステップ面１５に進入することが抑えられる。
【００５７】
次に、本発明の第６実施例を図１４を参照しながら説明する。この第６実施例は上述した第５実施例と次の通り相違する。
【００５８】
この第６実施例では、中間ステップ３９の前縁中央部側が円弧状に前方に突出する形状としている。このようにしても、第５実施例と同様な効果を奏することができる。
【００５９】
次に、本発明の第７実施例を図１５を参照しながら説明する。この第７実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００６０】
この第７実施例では、中間ステップ３９は、リアステップ軸受け３８を取り囲むように形成しつつ、を磁気ヘッドスライダ１の浮上面３の全幅にわたって形成すると共に、その前縁部を直線状の形状としている。これにより、中間ステップ３９を比較的簡単に形成することができる。
【００６１】
次に、本発明の第８実施例を図１６を参照しながら説明する。この第８実施例は上述した第７実施例と次の通り相違する。
【００６２】
この第８実施例では、中間ステップ面１５の空気流入側の前縁中央部が直線状山形に突出する形状としている。これにより、中間ステップ面１５を比較的簡単に形成することができると共に、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が後方に流れる際に中間ステップ面１５の前縁中央部で左右にスムースに分岐するように案内され、負圧溝面１２の潤滑剤１８が中間ステップ面１５に進入することが抑えられる。
【００６３】
次に、本発明の第９実施例を図１７を参照しながら説明する。この第９実施例は上述した第８実施例と次の通り相違する。
【００６４】
この第９実施例では、中間ステップ３９の前縁中央部が円弧状に前方に突出する形状としている。このようにしても、第８実施例と同様な効果を奏することができる。
【００６５】
次に、本発明の第１０実施例を図１８を参照しながら説明する。この第１０実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００６６】
この第１０実施例では、第１実施例に示すような中間ステップ３９がなく、従来技術１と同様にリアステップ軸受け３８が負圧面溝１２から直接形成されている。そして、リアステップ軸受け３８の両側面には、撥油膜３５a、３５bが形成されている。このように、リアパッド１４のリアステップ軸受け面１０より下方の部分に撥油膜３５ａ、３５ｂが形成されているので、ディスク記録媒体１７面より潤滑剤１８を負圧溝面１２に吸込んだとしても、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部へ潤滑剤１８が蓄積されることを撥油膜３５ａ、３５ｂにより抑制することができる。これにより、磁気ヘッドスライダ１とディスク記録媒体１７との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダ１に蓄積される潤滑剤１８がディスク記録媒体１７面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤１８の接触に伴う磁気ヘッドスライダ１の振動を防止して信頼性の高い記録再生を行なうことができる。また、撥油膜３５ａ、３５ｂをリアステップ軸受け３８の両側面のみに形成しているので、撥油膜３５ａ、３５ｂの形成が容易であると共に、材料費の上昇を抑えることができる。
【００６７】
なお、上述した第１実施例から第８実施例における磁気ヘッドスライダ１の形状において、リアパッド１４のリアステップ軸受け面１０より下方の部分（例えばリアステップ軸受け３８の側面、中間ステップ３９の側面、またはリアステップ軸受け面１０より低い面の全て）に撥油膜３５ａ、３５ｂを形成すれば、より一層効果の高いものとすることができる。
【００６８】
次に、本発明の第１１実施例を図１９を参照しながら説明する。この第１１実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００６９】
この第１１実施例では、中間ステップ３９のディスク対向面（上述した中間ステップ面に相当）に撥油膜３６a、３６bを形成し、中間ステップ３９のディスク対向面における潤滑剤１８の付着力が小さくなるようにしている。これにより、潤滑剤１８が中間ステップ３９の撥油膜３６ａ、３６ｂ上に進入することがあっても、リアステップ軸受け３８の側面後端部に蓄積される潤滑剤１８の量を抑制することができる。これにより、磁気ヘッドスライダ１とディスク記録媒体１７との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダ１に蓄積される潤滑剤１８がディスク記録媒体１７面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤１８の接触に伴う磁気ヘッドスライダ１の振動を防止して信頼性の高い記録再生を行なうことができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、磁気ヘッドスライダとディスク記録媒体との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダに蓄積される潤滑剤がディスク記録媒体面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤の接触に伴う磁気ヘッドスライダの振動を防止して信頼性の高い記録再生が可能な磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を示す平面図である。
【図２】図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する時の斜視図である。
【図３】図２における磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図である。
【図４】図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する時の斜視図である。
【図５】図４における磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図である。
【図６】図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの中間ステップの段差部における圧力分布図である。
【図７】同磁気ヘッドスライダの段差部の変形例を示す断面図である。
【図８】同磁気ヘッドスライダの負圧溝深さと負圧力の関係を説明する特性図である。
【図９】同磁気ヘッドスライダのステップ軸受け深さと浮上力の関係を説明する特性図である。
【図１０】本発明の第２実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する時の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１３】本発明の第５実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１４】本発明の第６実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１５】本発明の第７実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１６】本発明の第８実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１７】本発明の第９実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１８】本発明の第１０実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの背面図である。
【図１９】本発明の第１１実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの背面図である。
【図２０】従来技術１に相当するの磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの浮上時のシミュレーション圧力分布図である。
【図２１】同磁気ヘッドスライダの浮上時の潤滑剤の流線図である。
【図２２】同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する時の斜視図である。
【図２３】同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する時の斜視図である。
【図２４】同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体から離れている状態を模式した背面図である。
【図２５】同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体に接触している状態を模式した背面図である。
【図２６】同磁気ヘッドスライダの変形例の斜視図である。
【符号の説明】
１…磁気ヘッドスライダ、２…空気流入端、３…浮上面、４…空気流出端、５…フロントステップ軸受け面、６、７…フロントレール面、８、９…フロントステップ軸受け面、１０…リアステップ軸受け面、１１…リアレール面、１２…負圧溝面、１３…フロントパッド、１４…リアパッド、１５…中間ステップ面、１６…磁気トランスデューサ、１７…ディスク記録媒体、１８…潤滑剤、１９…空気流、２０、２１…フロントレール面上の正圧力、２２…リアレール面上の正圧力、２３…負圧溝部の負圧力分布、２４…後端段差部、３２…磁気ディスク装置、３３…ランプ機構、３４…中間ステップの圧力変曲点、３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ…撥油膜、３８…ステップ軸受け、３９…中間ステップ、４１…駆動装置、４１ａ…ヘッドアーム、４１ｂ…ピボット、４１ｃ…駆動部、４２…筐体。
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダに係り、特に空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置では、回転するディスク記録媒体上で微少な間隔を保ちながら浮上する磁気ヘッドスライダを用いて記録再生するようになっている。そして、記録密度を高めるためにビット密度を高めることとトラック幅をさらに狭くすることが求められ、可能な限りディスク記録媒体に近接した低浮上状態で磁気ヘッドスライダを浮上させることが要求される。低浮上状態で充分な信頼性をもってデータの記録再生を実現するには、磁気ヘッドスライダの浮上量変化、すなわち、浮上量ばらつきを小さく維持することが重要である。
【０００３】
磁気ヘッドスライダの浮上量ばらつきを低減するためには、磁気ヘッドスライダとして負圧スライダを使用することが有効であり、広く一般に使用されている。この負圧スライダはディスク記録媒体と負圧スライダの浮上面の間で発生する空気膜の剛性が高いため、スライダを支持するサスペンションの荷重、姿勢角や、サスペンションの振動、ディスク記録媒体のうねり振動等の外乱に起因するスライダの浮上量ばらつきを小さくすることが可能であり、低浮上化に有効である。
【０００４】
そして、磁気ヘッドスライダの低浮上化に対する要求は年々厳しくなり、ディスク記録媒体と接触を生じない状態で可能な限り浮上量を下げることが求められ、その浮上量は２０ｎｍ以下に達している。
【０００５】
係る磁気ディスク装置に関して、特開２０００−３５３３７０号公報（従来技術１）に示されているように、磁気ヘッドスライダの負圧溝面に形成する圧力調整溝により磁気ヘッドスライダの浮上量を制御するために、レール面、このレール面より深いステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有し、空気流入端側にフロントレール面とフロントステップ軸受け面を有して形成されたフロントパッドと、空気流出端側にリアレール面とリアステップ軸受け面を有して形成されかつフロントパッドと負圧溝面を介して隔てられたリアパッドと、リアパッドの空気流入側の負圧溝面にその負圧溝面より深く形成された圧力制御溝とを備えるものがある。
【０００６】
一方、ディスク記録媒体の表面には一般に数Åから数ｎｍの厚さの潤滑剤を膜状に塗布されている。この潤滑剤は、一般にディスク記録媒体の表面にボンデングしている固定層とその固定層上を覆う流動層とにより構成されている。負圧スライダがディスク記録媒体上に浮上している場合、負圧溝面に大きな負圧力を発生するために、ディスク記録媒体上の潤滑剤の流動層成分が負圧溝面に吸い込まれることがある。
【０００７】
そこで、従来の磁気ディスク装置としては、特開平１１−２５０４３１号公報（従来技術２）に示されているように、潤滑剤の磁気ヘッドスライダへの移転を長期間防止するために、磁気ヘッドスライダの浮上面全体に、フルオロアルキル基を有する金属アルコキシド化合物におけるアルコシル基の少なくとも一部が加水分解し水酸基により置換され、さらに一部が互いに重合形成したオリゴマーを溶剤に希釈したコーティング溶液を塗布し、撥油膜を形成するようにしたものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術１では、ディスク記録媒体の表面に塗布された潤滑剤が負圧スライダの負圧溝面に吸込まれること及びこれに対応することに関しては開示されていない。従来技術１において、表面に潤滑剤を塗布しているディスク記録媒体を用いる場合には、負圧溝面に吸い込まれた潤滑剤が負圧スライダの負圧溝面の空気流れ方向に沿って流れ、スライダ流出側負圧溝面とステップ軸受け面との段差部であるリアステップ軸受けの側面に蓄積する。この潤滑剤の蓄積量は段差量に依存して段差が高いほど大きくなり、リアステップ軸受け面と負圧溝面との間に形成される高い段差部を有する従来技術１では、段差部に多量の潤滑剤が蓄積される。この多量に蓄積された潤滑剤は、負圧スライダのシーク動作等による大きな変動移動力が加わることにより、ディスク記録媒体面と接触したり、離れたりすることがある。それによって、負圧スライダに不連続の力が作用してスライダの振動を引き起すこととなり、磁気ヘッドスライダによる記録再生が不能になるといった課題があった。
【０００９】
この点に関する詳細を図２０から図２５を用いて説明する。図２０は従来技術１に相当する磁気ヘッドスライダの浮上時のシミュレーション圧力分布図、図２１は同磁気ヘッドスライダ相当物の浮上時の潤滑剤の流線図、図２２は同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する浮上時の斜視図、図２３は同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する浮上時の斜視図、図２４は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体から離れている状態を模式した背面図、図２５は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体に接触している状態を模式した背面図である。これらの図における本発明の実施例と同一符号は、同一物または相当物を示しており、本発明の実施例と重複する説明を省略する。
【００１０】
磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７より微小間隙を有して浮上している場合、図２０に示すように、レール面６、７、１０及びステップ軸受け面５、８、９、１０に磁気ヘッドスライダ１浮上方向に正圧力２０、２１、２２が生じると共に、負圧溝面１２に浮上方向と反対方向に作用する負圧力２３が生じる。これにより、ディスク記録媒体１７上の潤滑膜流動層成分が負圧溝面１２に吸い込まれることがある。
【００１１】
負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤は、図２１の流線で示すように、空気流１９によって後側に流される。なお、図２１では、実線がシミュレーションの分割基準線であり、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体内周側に位置し磁気ヘッドスライダ１に空気流１９が傾斜して流入する状態を示している。空気流出端４側に移動した潤滑剤は、図２１及び図２２に示すように、内周流出側負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部に蓄積される。
【００１２】
そして、潤滑剤１８の蓄積位置は、磁気ヘッドスライダ１のスキュー角度に依存する。例えば、図２２に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の内周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の内周流出側負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部に潤滑剤１８が蓄積される。また、図２３に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の外周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の外周流出側負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部に蓄積される。
【００１３】
また、蓄積される潤滑剤１８の蓄積量及び負圧溝面１２からの高さは、負圧溝面１２を基準としたリアステップ軸受け３８の高さに比例することが実験により観察されている。磁気ヘッドスライダ１では、各半径位置で同じ浮上特性を保つために、レール面を基準とした負圧溝面１２の深さは一般に１〜２μｍ前後を必要としている。このように、負圧溝面１２とリアステップ軸受け面１０との段差部は大きくすることが必要であるため、潤滑剤１８の蓄積量が大きくなってしまう。そして、レール面を基準としたリアステップ軸受け面１０の深さは、一般的に１００〜１５０ｎｍ前後であり、負圧溝面１２までの深さに比較して極めて小さい。磁気ヘッドスライダ１の浮上量を考慮しても、磁気ヘッドスライダ１の潤滑剤１８とディスク記録媒体１７面との距離は１７０ｎｍ前後と極めて小さい。
【００１４】
このような状態で、磁気ヘッドスライダ１のシーク等によって、蓄積された潤滑剤１８に大きな変動移動力等が加えられる。これにより、蓄積された潤滑剤１８は、図２５に示すようにディスク記録媒体１７と接触したり、図２４に示すように離れたりする現象が発生する。磁気ヘッドスライダ１が蓄積した潤滑剤１８を介在して接触している場合、液体架橋力が磁気ヘッドスライダ１に作用するので、蓄積した潤滑剤１８が接触したり離れたりする場合、磁気ヘッドスライダ１に不安定な力が作用する。これにより、磁気ヘッドスライダ１の振動を引き起し、磁気ヘッドスライダ１による記録再生が不能になるといった問題が生じる。
【００１５】
なお、一般的な磁気ヘッドスライダにおいては、図２６に示すように、空気流出端４側に１〜２μｍ程度の後端段差部２４が形成されることがある。即ち、磁気ヘッドスライダ１の材料としてAl2O3-TiCセラミックスが使われ、記録再生トランスデューサを形成するためにギャップ材料としてAl2O3が使われて、イオンエッチングで磁気ヘッドスライダ１の浮上面３を形成する際に、スライダ材料Al2O3-TiCセラミックスとギャップ材料Al2O3とのエッチングレートの相違によって、空気流出端４側に後端段差部２４が形成されることがある。このような後端段差部２４が形成された磁気ヘッドスライダでは、図２６から明らかなように、後端段差部２４によって蓄積される潤滑剤１８の量が著しく多くなる。これにより、蓄積された潤滑剤１８がディスク記録媒体に接触したり離れたりし易くなり、磁気ヘッドスライダ１による記録再生が不能になる可能性がさらに増すという課題があった。
【００１６】
一方、従来技術２では、磁気ヘッドスライダの浮上面全体に撥油膜を形成しているため、この撥油膜の厚さ（従来技術２に記載されている一例では５〜１８ナ）分だけディスク記録媒体の磁性膜までの距離（所謂ディスク記録媒体へのスペーシング）を大きくしなければならない。これにより、磁気ヘッドスライダの記録再生性能が低下するという課題が生じていた。
【００１７】
本発明の目的は、磁気ヘッドスライダとディスク記録媒体との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダに蓄積される潤滑剤がディスク記録媒体面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤の接触に伴う磁気ヘッドスライダの振動を防止して信頼性の高い記録再生が可能な磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダを提供することに有る。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の磁気ディスク装置としては、回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、磁気ヘッドスライダをディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転するディスク記録媒体と磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、磁気ヘッドスライダは、レール面、レール面より深いステップ軸受け面、ステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、空気流出端側にレール面及びステップ軸受け面を有して形成されかつ負圧溝面の後側に位置するパッドを設け、パッドのステップ軸受け面を構成するステップ軸受けの少なくとも側面に位置して、ステップ軸受け面と負圧溝面と間にステップ軸受け面より深くかつ負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた構成にしたことにある。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。なお、第２実施例以降の実施例においては第１実施例と共通する構成の一部を省略すると共に、重複する説明を省略する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００２０】
最初に、本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を図１から図９を用いて説明する。
【００２１】
この第１実施例に係る磁気ディスク装置の全体構成を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を示す要部斜視図である。
【００２２】
磁気ディスク装置３２は、コンピュータ装置に搭載されるハードディスク装置として適用されるものであり、回転自在に配設されたディスク記録媒体１７と、このディスク記録媒体１７面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダ１と、この磁気ヘッドスライダ１をディスク記録媒体１７面の半径方向に移動させる駆動装置４１とを備えて構成されている。そして、この磁気ディスク装置３２は、回転するディスク記録媒体１７と磁気ヘッドスライダ１との間に空気流を発生させ、この空気流により磁気ヘッドスライダ１をディスク記録媒体１７から微小間隙で浮上させた状態で記録再生する。
【００２３】
ディスク記録媒体１７は、情報を記録する円板状の媒体であり、筐体４２内に設置されたモータに装着され、高速で回転される。このディスク記録媒体１７は、ガラス等の硬質基板と、この硬質基板上に真空蒸着法等の薄膜形成手段により成膜されてなる磁性膜とを有して構成されている。そして、ディスク記録媒体１７の表面には、数ナから数ｎｍの厚さの潤滑剤が膜状に塗布されている。この潤滑剤は、ディスク記録媒体１７の表面にボンデングしている固定層と、その固定層上を覆う流動層とを有する構成となっている。
【００２４】
筐体４２は、側壁４２ａと底壁４２ｂとよりなる薄形の矩形箱体で構成されている。この筐体４２の開口面には筐体カバー（図示せず）が装着され、筐体４２内が密閉空間となっている。
【００２５】
磁気ヘッドスライダ１は、ディスク記録媒体１７に対して情報を記録再生するためのものであり、駆動装置４１の一部を構成するヘッドアーム４１ａの先端部に装着されている。駆動装置４１は、ヘッドアーム４１ａ、ピボット４１ｂ及び駆動部４１ｃを備えて構成されている。このヘッドアーム４１ａは、ピボット４１ｂを中心とした回転運動が可能な形で支持されている。駆動部４１ｃは、コイルを有する可動子である可動部と、マグネットからなる固定子である固定部とを備えて構成されている。駆動部４１ｃの可動部はピボット４１ｂを中心とした回転運動が可能な形で支持されている。
【００２６】
このように構成したことにより、磁気ヘッドスライダ１は、ヘッドアーム４１ａを介してピボット４１ｂに回転可能に支持されることとなり、駆動部４１ｃにより駆動されてディスク記録媒体１７上の任意の半径位置に移動される。そして、磁気ヘッドスライダ１はドライバＩＣ４３により駆動制御されて記録再生動作を実施する。このドライバＩＣ４３は、コントローラ（図示せず）等と共に制御装置を構成する。したがって、磁気ヘッドスライダ１は、ドライバＩＣ４３を介して制御装置により駆動制御される。記録再生動作が行なわれない時、磁気ヘッドスライダ１は、ディスク記録媒体１７の外側に位置するランプ機構３３に待避し、ディスク記録媒体１７面から離れた状態で保持される。
【００２７】
次に、上述した磁気ヘッドスライダ１の具体的構造について図２から図７を用いて説明する。図２は図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する浮上時の斜視図、図３は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図、図４は図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する浮上時の斜視図、図５は同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図である。
【００２８】
磁気ヘッドスライダ１は、空気流入端２、浮上面３及び空気流出端４を備えて構成されている。ここで、浮上面３は、フロントパッド１３、リアパッド１４及び中間ステップ３９を備えて構成されている。
【００２９】
フロントパッド１３は、空気流入端２から続いて形成されたフロントステップ軸受け面５と、このフロントステップ軸受け面５より高くかつフロントステップ軸受け面５から続いて形成された一対のフロントレール面６、７と、フロントステップ軸受け面５と同一深さを有する一対のフロントステップ軸受け面８、９と、フロントステップ軸受け面５より深くかつフロントステップ軸受け面５及びフロントステップ軸受け面８、９から続いて形成された負圧溝面１２とを備えて構成されている。なお、フロントステップ軸受け面５は磁気ヘッドスライダ１の横幅のほぼ全体にわたって形成されている。フロントレール面６，７及びフロントステップ軸受け面８，９は磁気ヘッドスライダ１の両側に配置されている。
【００３０】
また、リアパッド１４は、磁気ヘッドスライダ１の空気流出端４側のリアレール面１１と、フロントステップ軸受け面５と同一深さでリアレール面１１を囲むように形成されたリアステップ軸受け面１０とを備えて構成されている。リアパッド１４は、フロントパッド１３と負圧面溝１２を介して隔てられ、かつ磁気ヘッドスライダ１の空気流出端４の中央部に位置するように設けられている。リアパッド１４のリアレール面１１にはディスク記録媒体１７に対して情報を記録再生する磁気トランスデューサ１６を有している。
【００３１】
さらに、中間ステップ面１５は、リアステップ軸受け面１０を囲うように、かつリアステップ軸受け面１０より深く、負圧溝面１２より高く形成されている。この中間ステップ面１５は中間ステップ３９の上面により形成されている。この中間ステップ３９はリアステップ軸受け３８の空気流出側端部の側面に少なくとも位置して形成されている（この第1実施例ではリアステップ軸受け３８の後端面を除く側面全部にわたって位置して形成されている）。
【００３２】
ここで、中間ステップ３９の構成を具体的に述べると、中間ステップ３９は中間ステップ面１５から負圧溝面１２へ至る部分に空気圧力分布が変曲点３４を持つ段差部を有する（図６参照）。また、負圧溝面１２から中間ステップ面１５までの高さ寸法をステップ軸受け面１１から中間ステップ面１５までの深さ寸法より小さく設定してある。さらには、中間ステップ面１５の空気流入側の前縁中央部は空気流入側に突出する形状となっている。そして、中間ステップ３９の前縁部は、フロントステップ軸受け面８、９の内側に位置する負圧溝面１２の横幅より狭い横幅を有している。
【００３３】
一例として各部の寸法を述べると、磁気ヘッドスライダ１の長さは１．２５ｍｍ、幅は１．０ｍｍ、厚さは０．３ｍｍである。フロントステップ軸受け面５の空気流入端２から一対のレール面６、７までの距離は８０μｍ、一対のフロントレール面６、７及びリアレール面１１（以下、総称でレール面と呼ぶこともある）を基準としたフロントステップ軸受け面５、フロントステップ軸受け面８、９及びリアステップ軸受け面１０（以下、総称でステップ軸受け面と呼ぶこともある）の深さは１５０ｎｍである。レール面を基準とした負圧溝面１２の深さは１μｍである。
【００３４】
次に、磁気ヘッドスライダ１の動作について図１から図８を参照しながら説明する。図６は同磁気ヘッドスライダの中間ステップの段差部における圧力分布図、図７は同磁気ヘッドスライダの段差部の変形例を示す断面図、図８は同磁気ヘッドスライダのステップ軸受け深さと浮上力の関係を説明する特性図、図９は図１で用いる磁気ヘッドスライダの負圧溝深さと負圧力の関係を説明する特性図である。
【００３５】
磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７より微小間隙を有して浮上している場合、従来技術１で説明したように、レール面６、７、１０及びステップ軸受け面５、８、９、１０に磁気ヘッドスライダ１浮上方向に正圧力が生じると共に、負圧溝面１２に浮上方向と反対方向に作用する負圧力が生じる。これにより、ディスク記録媒体１７上の潤滑膜流動層成分が負圧溝面１２に吸い込まれることがある。
【００３６】
負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８は、空気流１９によって後側に流され、磁気ヘッドスライダ１の負圧溝面１２に沿って空気流出端４側に移動し、中間ステップ３９の段差部側面に蓄積される。この潤滑剤１８の蓄積位置は、従来技術１で説明したように、磁気ヘッドスライダ１のスキュー角度に依存する。例えば、図２に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の内周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の内周流出側負圧溝面１２と中間ステップ面１５との段差部に潤滑剤１８が蓄積する。また、図４に示すように、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の外周側で浮上している場合には、磁気ヘッドスライダ１の外周流出側負圧溝面１２と中間ステップ面１５との段差部に蓄積する。また、蓄積される潤滑剤１８の蓄積量及び負圧溝面１２からの高さは、負圧溝面１２を基準とした中間ステップ３９の高さに比例する。
【００３７】
この第１実施例では、リアステップ軸受け面１０より深く、負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有する中間ステップ３９を形成しているので、負圧溝面１２を基準とした中間ステップ面１５の高さ寸法が小さく、蓄積した潤滑剤１８量が少ないと共に、レール面から中間ステップ面１５までの距離が大きいので、磁気ヘッドスライダ１のシークなどによっても、磁気ヘッドスライダ１が蓄積した潤滑剤１８を介在してディスク記録媒体１７と接触することがなく、磁気ヘッドスライダ１の安定浮上を保つことができる。
【００３８】
蓄積した潤滑剤１８が中間ステップ面１５に上ることを抑制するメカニズムを図６を用いて説明する。図６は中間ステップ面の高さが１００ｎｍで、ピッチ角度が１２０μｒａｄであった場合における中間ステップ３９の段差部の前後位置の規格化した圧力分布の計算例の図である。図６において、Ｐは圧力、Ｐａは雰囲気圧力である。負圧溝面１２から中間ステップ面１５に渡って、正圧力は急激に上昇して圧力変曲点３４に至るので、蓄積した潤滑剤１８はこの正圧力によって抑えられ、中間ステップ面１５へ上がることが抑制される。なお、中間ステップ３９の段差部は、完全な垂直状態にする必要はなく、図７に示すように、傾斜面３９ａを有していても、中間ステップ面１５に上がる直前に、正圧力の増加の変曲点３４を設けていればよい。
【００３９】
磁気ヘッドスライダ１が浮上している状態で、各周速におけるスライダ浮上面に発生する浮上力とレール面を基準としたリアステップ軸受け３８の負圧溝面１２までの深さ（以下、ステップ軸受け深さと称する）の関係を図８により説明する。図８より明らかなように、ステップ軸受け深さが小さいほど周速に対する浮上力の変化が小さいことが分かる。通常、磁気ヘッドスライダ１がディスク記録媒体１７の各半径位置においても同じ程度の浮上量を得るためには、ステップ軸受け深さを１５０ｎｍ以下にする必要がある。ただし、浮上力が小さ過ぎないようにするために、ステップ軸受け深さを１００〜１５０ｎｍにすることが望ましい。
【００４０】
磁気ヘッドスライダ１が浮上している状態で、負圧溝面１２に発生する負圧力とステップ軸受け面を基準とした負圧溝面１２の深さ（以下、負圧溝深さと称する）との関係を図９により説明する。図９より明らかなように、負圧溝深さの増加により、まず負圧溝面１２部に発生する負圧力が増加し、負圧溝深さが約０．８μｍに達すると、負圧力が最大になり、それから負圧力が低下する。磁気ヘッドスライダ１の負圧力を大きく利用し、空気膜剛性を高めるために、通常負圧溝深さが約０．７〜１．１μｍにすることが望ましい。
【００４１】
この第１実施例においては、リアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８の空気流出側端４部の側面に少なくとも位置しそのリアステップ軸受け面１０より深くかつ負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有する中間ステップ３９を設けているので、ディスク記録媒体１７面より潤滑剤１８を負圧溝面１２に吸込んだとしても、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部への潤滑剤１８の蓄積を中間ステップ３９により抑制することができる。これにより、磁気ヘッドスライダ１とディスク記録媒体１７との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダ１に蓄積される潤滑剤１８がディスク記録媒体１７面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤１８の接触に伴う磁気ヘッドスライダ１の振動を防止して信頼性の高い記録再生を行なうことができる。
【００４２】
また、中間ステップ３９は空気圧力分布が変曲点を持つ段差部を有するので、負圧溝面１２における低い圧力から中間ステップ面１５における高い圧力に急激に上昇し、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が負圧溝面１２から中間ステップ面１５へ進入することが抑えられる。これにより、リアステップ軸受け３８の側面における潤滑剤１８の蓄積を抑制でき、潤滑剤１８のディスク記録媒体１７面への接触を回避することができる。
【００４３】
また、負圧溝面１２から中間ステップ面１５までの高さ寸法をリアステップ軸受け面１０から中間ステップ面１５までの深さ寸法より小さくしているので、中間ステップ面１５に磁気ヘッドスライダ１の浮上力を殆ど生じさせることがなく、リアステップ軸受け３８による磁気ヘッドスライダ１の浮上力のみを配慮して確実に且つ容易に浮上させることができる。
【００４４】
また、空気流出端４側の中央部に設けたリアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８を取り囲むように中間ステップ３９を設けているので、中間ステップ面１５を形成する際にリアステップ軸受け３８を形成し、負圧溝面１２を形成する際に中間ステップ３９を形成することができる。このように、リアステップ軸受け面１０、中間ステップ面１５及び負圧溝面１２の順に段階的に形成することができることにより、その形成を極めて容易に行なうことができる。
【００４５】
また、中間ステップ３９の前縁中央部が空気流入側に突出する形状としているので、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が後方に流れる際に中間ステップ面１５の前縁中央部で左右にスムースに案内され、負圧溝面１２の潤滑剤１８が中間ステップ面１５に進入することが抑えられる。これにより、リアステップ軸受け３８の側面における潤滑剤１８の蓄積を抑制できる。
【００４６】
また、リアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８を取り囲むようにリアステップ軸受け３８より深くかつ負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有し、フロントステップ軸受け面８、９の内側間隔より狭い横幅の中間ステップ３９を設けているので、フロントステップ軸受け面８，９の内側に位置する負圧溝面１２から中間ステップ３９の両側に位置する負圧溝面１２を連続的に確保できる。これにより、負圧溝面１２による負圧力を十分に確保することができる。
【００４７】
以下に、本発明の第２実施例から第１１実施例を図１０から図１９を用いて説明する。なお、第２実施例から第１１実施例は、基本的な構成が第１実施例と同じであるため、第１実施例と共通する部分の重複する説明は省略するが、第１実施例と共通する構成においては同じ効果を奏するものである。
【００４８】
まず、本発明の第２実施例を図１０を参照しながら説明する。この第２実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００４９】
この第２実施例は、図２６で説明した従来技術に対応するものであり、空気流出端４側に１〜２μｍ程度の後端段差部２４が形成されている。この後端段差部２４は、磁気ヘッドスライダ１の材料としてAl2O3-TiCセラミックスが使われ、記録再生トランスデューサを形成するためにギャップ材料としてAl2O3が使われて、イオンエッチングで磁気ヘッドスライダ１の浮上面３を形成する際に、スライダ材料Al2O3-TiCセラミックスとギャップ材料Al2O3とのエッチングレートの相違によって形成される。
【００５０】
この第２実施例では、中間ステップ３９が後端段差部２４の形成される空気流出端４まで延長して、形成されている。これにより、後端段差部２４によって蓄積される潤滑剤１８の量を抑制することができると共に、蓄積される潤滑剤１８の高さを中間ステップ面１５に制限できる。これにより、蓄積された潤滑剤１８がディスク記録媒体１７に接触することを回避することができる。
【００５１】
次に、本発明の第３実施例を図１１を参照しながら説明する。この第３実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００５２】
この第３実施例では、リアステップ軸受け面１０を形成するリアステップ軸受け３８の側面後端部のみにリアステップ軸受け面１０より深くかつ負圧溝面１２より高い中間ステップ面１５を有する中間ステップ３９を設けている。これにより、負圧溝面１２による負圧力を十分に確保しつつ、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部への潤滑剤１８の蓄積を抑制することができる。
【００５３】
次に、本発明の第４実施例を図１２を参照しながら説明する。この第４実施例は上述した第３実施例と次の通り相違する。
【００５４】
この第４実施例では、中間ステップ３９は、リアステップ軸受け３８の側面後端部側にのみ設けつつ、磁気ヘッドスライダ１の浮上面３の全幅にわたって形成すると共に、その前縁を直線状に形成している。これにより、第３実施例及び第１実施例と共通する構成における効果を奏する。具体的には、リアステップ軸受け３８の側面後端部にのみに中間ステップ３９を設けることにより、負圧溝面１２による負圧力を十分に確保しつつ、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部への潤滑剤１８の蓄積を抑制することができると共に、中間ステップ３９をスライダ横幅全体にわたって形成していることにより、中間ステップ３９を比較的簡単に形成することができる。
【００５５】
次に、本発明の第５実施例を図１３を参照しながら説明する。この第５実施例は上述した第４実施例と次の通り相違する。
【００５６】
この第５実施例では、中間ステップ３９の前縁中央部側が直線状に前方に突出する形状としている。これにより、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が後方に流れる際に中間ステップ３９の前縁部でスムース案内され、負圧溝面１２の潤滑剤１８が中間ステップ面１５に進入することが抑えられる。
【００５７】
次に、本発明の第６実施例を図１４を参照しながら説明する。この第６実施例は上述した第５実施例と次の通り相違する。
【００５８】
この第６実施例では、中間ステップ３９の前縁中央部側が円弧状に前方に突出する形状としている。このようにしても、第５実施例と同様な効果を奏することができる。
【００５９】
次に、本発明の第７実施例を図１５を参照しながら説明する。この第７実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００６０】
この第７実施例では、中間ステップ３９は、リアステップ軸受け３８を取り囲むように形成しつつ、を磁気ヘッドスライダ１の浮上面３の全幅にわたって形成すると共に、その前縁部を直線状の形状としている。これにより、中間ステップ３９を比較的簡単に形成することができる。
【００６１】
次に、本発明の第８実施例を図１６を参照しながら説明する。この第８実施例は上述した第７実施例と次の通り相違する。
【００６２】
この第８実施例では、中間ステップ面１５の空気流入側の前縁中央部が直線状山形に突出する形状としている。これにより、中間ステップ面１５を比較的簡単に形成することができると共に、負圧溝面１２に吸込まれた潤滑剤１８が後方に流れる際に中間ステップ面１５の前縁中央部で左右にスムースに分岐するように案内され、負圧溝面１２の潤滑剤１８が中間ステップ面１５に進入することが抑えられる。
【００６３】
次に、本発明の第９実施例を図１７を参照しながら説明する。この第９実施例は上述した第８実施例と次の通り相違する。
【００６４】
この第９実施例では、中間ステップ３９の前縁中央部が円弧状に前方に突出する形状としている。このようにしても、第８実施例と同様な効果を奏することができる。
【００６５】
次に、本発明の第１０実施例を図１８を参照しながら説明する。この第１０実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００６６】
この第１０実施例では、第１実施例に示すような中間ステップ３９がなく、従来技術１と同様にリアステップ軸受け３８が負圧面溝１２から直接形成されている。そして、リアステップ軸受け３８の両側面には、撥油膜３５a、３５bが形成されている。このように、リアパッド１４のリアステップ軸受け面１０より下方の部分に撥油膜３５ａ、３５ｂが形成されているので、ディスク記録媒体１７面より潤滑剤１８を負圧溝面１２に吸込んだとしても、リアステップ軸受け３８の側面の空気流出側端４部へ潤滑剤１８が蓄積されることを撥油膜３５ａ、３５ｂにより抑制することができる。これにより、磁気ヘッドスライダ１とディスク記録媒体１７との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダ１に蓄積される潤滑剤１８がディスク記録媒体１７面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤１８の接触に伴う磁気ヘッドスライダ１の振動を防止して信頼性の高い記録再生を行なうことができる。また、撥油膜３５ａ、３５ｂをリアステップ軸受け３８の両側面のみに形成しているので、撥油膜３５ａ、３５ｂの形成が容易であると共に、材料費の上昇を抑えることができる。
【００６７】
なお、上述した第１実施例から第８実施例における磁気ヘッドスライダ１の形状において、リアパッド１４のリアステップ軸受け面１０より下方の部分（例えばリアステップ軸受け３８の側面、中間ステップ３９の側面、またはリアステップ軸受け面１０より低い面の全て）に撥油膜３５ａ、３５ｂを形成すれば、より一層効果の高いものとすることができる。
【００６８】
次に、本発明の第１１実施例を図１９を参照しながら説明する。この第１１実施例は上述した第１実施例と次の通り相違する。
【００６９】
この第１１実施例では、中間ステップ３９のディスク対向面（上述した中間ステップ面に相当）に撥油膜３６a、３６bを形成し、中間ステップ３９のディスク対向面における潤滑剤１８の付着力が小さくなるようにしている。これにより、潤滑剤１８が中間ステップ３９の撥油膜３６ａ、３６ｂ上に進入することがあっても、リアステップ軸受け３８の側面後端部に蓄積される潤滑剤１８の量を抑制することができる。これにより、磁気ヘッドスライダ１とディスク記録媒体１７との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダ１に蓄積される潤滑剤１８がディスク記録媒体１７面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤１８の接触に伴う磁気ヘッドスライダ１の振動を防止して信頼性の高い記録再生を行なうことができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、磁気ヘッドスライダとディスク記録媒体との浮上間隙が狭くても、磁気ヘッドスライダに蓄積される潤滑剤がディスク記録媒体面へ接触することを回避し、記録再生時における潤滑剤の接触に伴う磁気ヘッドスライダの振動を防止して信頼性の高い記録再生が可能な磁気ディスク装置及び磁気ヘッドスライダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の磁気ディスク装置を示す平面図である。
【図２】図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する時の斜視図である。
【図３】図２における磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図である。
【図４】図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する時の斜視図である。
【図５】図４における磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤の状態を模式した背面図である。
【図６】図１の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの中間ステップの段差部における圧力分布図である。
【図７】同磁気ヘッドスライダの段差部の変形例を示す断面図である。
【図８】同磁気ヘッドスライダの負圧溝深さと負圧力の関係を説明する特性図である。
【図９】同磁気ヘッドスライダのステップ軸受け深さと浮上力の関係を説明する特性図である。
【図１０】本発明の第２実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する時の斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１３】本発明の第５実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１４】本発明の第６実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１５】本発明の第７実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１６】本発明の第８実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１７】本発明の第９実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの斜視図である。
【図１８】本発明の第１０実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの背面図である。
【図１９】本発明の第１１実施例の磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの背面図である。
【図２０】従来技術１に相当するの磁気ディスク装置における磁気ヘッドスライダの浮上時のシミュレーション圧力分布図である。
【図２１】同磁気ヘッドスライダの浮上時の潤滑剤の流線図である。
【図２２】同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体内周側に位置する時の斜視図である。
【図２３】同磁気ヘッドスライダがディスク記録媒体外周側に位置する時の斜視図である。
【図２４】同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体から離れている状態を模式した背面図である。
【図２５】同磁気ヘッドスライダに蓄積された潤滑剤がディスク記録媒体に接触している状態を模式した背面図である。
【図２６】同磁気ヘッドスライダの変形例の斜視図である。
【符号の説明】
１…磁気ヘッドスライダ、２…空気流入端、３…浮上面、４…空気流出端、５…フロントステップ軸受け面、６、７…フロントレール面、８、９…フロントステップ軸受け面、１０…リアステップ軸受け面、１１…リアレール面、１２…負圧溝面、１３…フロントパッド、１４…リアパッド、１５…中間ステップ面、１６…磁気トランスデューサ、１７…ディスク記録媒体、１８…潤滑剤、１９…空気流、２０、２１…フロントレール面上の正圧力、２２…リアレール面上の正圧力、２３…負圧溝部の負圧力分布、２４…後端段差部、３２…磁気ディスク装置、３３…ランプ機構、３４…中間ステップの圧力変曲点、３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ…撥油膜、３８…ステップ軸受け、３９…中間ステップ、４１…駆動装置、４１ａ…ヘッドアーム、４１ｂ…ピボット、４１ｃ…駆動部、４２…筐体。
Claims (13)
- 回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダを前記ディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転する前記ディスク記録媒体と前記磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、
前記ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、
前記磁気ヘッドスライダは、
レール面、このレール面より深いステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流出端側にレール面及びステップ軸受け面を有して形成されかつ前記負圧溝面の後側に位置するパッドを設け、
前記パッドのステップ軸受け面を構成するステップ軸受けの少なくとも側面に位置して、前記ステップ軸受け面と前記負圧溝面と間に前記ステップ軸受け面より深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダを前記ディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転する前記ディスク記録媒体と前記磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、
前記ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、
前記磁気ヘッドスライダは、
フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流入端側に前記フロントレール面及び前記フロントステップ軸受け面を有して形成されるフロントパッドと、空気流出端側に前記リアレール面及び前記リアステップ軸受け面を有して形成されかつ前記フロントパッドに前記負圧溝面を介して隔てられたリアパッドとを備え、
前記リアステップ軸受け面を形成するリアステップ軸受けの空気流出側端部の側面に少なくとも位置しかつそのリアステップ軸受け面より深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１または２において、前記中間ステップは空気圧力分布が変曲点を持つ段差部を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項１または２において、前記負圧溝面から前記中間ステップ面までの高さ寸法をステップ軸受け面から前記中間ステップ面までの深さ寸法より小さくしたことを特徴とする磁気ディスク装置。
- 回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダを前記ディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転する前記ディスク記録媒体と前記磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、
前記ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、
前記磁気ヘッドスライダは、
フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流入端側に前記フロントレール面及び前記フロントステップ軸受け面を有して形成されるフロントパッドと、空気流出端側の中央部に前記リアレール面及び前記リアステップ軸受け面を有して形成されかつ前記フロントパッドに前記負圧溝面を介して隔てられたリアパッドとを備え、
前記リアステップ軸受け面を形成するリアステップ軸受けを取り囲むようにステップ軸受け面より深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項５において、前記中間ステップの前縁中央側が空気流入側に突出する形状としたことを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項５において、前記中間ステップ面はスライダ横幅全体にわたって形成したことを特徴とする磁気ディスク装置。
- 回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダを前記ディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転する前記ディスク記録媒体と前記磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、
前記ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、
前記磁気ヘッドスライダは、
フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流入端側に、ほぼスライダ横幅全体にわたって形成されたフロントステップ軸受け面、このフロントステップ軸受け面の両側から連続して形成された二つのレール面、及びこの二つのレール面からそれぞれ後方に延びるフロントステップ軸受け面を有するフロントパッドと、空気流出端側の中央部に前記リアレール面及び前記リアステップ軸受け面を有して形成されかつ前記フロントパッドに前記負圧溝面を介して隔てられたリアパッドとを備え、
前記リアステップ軸受け面を形成するリアステップ軸受けを取り囲むようにステップ軸受けより深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有して前記後方に延びるフロントステップ軸受けの内側間隔より狭い横幅の中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダを前記ディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転する前記ディスク記録媒体と前記磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、
前記ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、
前記磁気ヘッドスライダは、
フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流入端側に前記フロントレール面及び前記フロントステップ軸受け面を有して形成されるフロントパッドと、空気流出端側の中央部に前記リアレール面及び前記リアステップ軸受け面を有して形成されかつ前記フロントパッドに前記負圧溝面を介して隔てられたリアパッドとを備え、
前記リアステップ軸受け面を形成するリアステップ軸受けの側面後端部にのみにステップ軸受け面より深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 回転自在に配設されたディスク記録媒体と、このディスク記録媒体面に対向するように配設される磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダを前記ディスク記録媒体面の半径方向に移動させる駆動装置とを備え、回転する前記ディスク記録媒体と前記磁気ヘッドスライダとの間に空気流を発生させ、この空気流により前記磁気ヘッドスライダを浮上させた状態で記録再生する磁気ディスク装置において、
前記ディスク記録媒体はそのディスク記録媒体面に潤滑剤を膜状に塗布しており、
前記磁気ヘッドスライダは、
フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流入端側に前記フロントレール面及び前記フロントステップ軸受け面を有して形成されるフロントパッドと、空気流出端側の中央部に前記リアレール面及び前記リアステップ軸受け面を有して形成されかつ前記フロントパッドに前記負圧溝面を介して隔てられたリアパッドとを備え、
前記リアステップ軸受け面を形成するリアステップ軸受けの側面以下の部分に撥油膜を形成した
ことを特徴とする磁気ディスク装置。 - フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、空気流出端側にレール面及びステップ軸受け面を有して形成されかつ空気流入側に前記負圧溝を有するようにパッドを備えた磁気ヘッドスライダにおいて、
前記パッドのステップ軸受けの少なくとも空気流出側端部の側面にそのステップ軸受け面より深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。 - フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流入端側に前記フロントレール面及び前記フロントステップ軸受け面を有して形成されるフロントパッドと、空気流出端側に前記リアレール面及び前記リアステップ軸受け面を有して形成されかつ前記フロントパッドに前記負圧溝面を介して隔てられたリアパッドとを備え、
前記リアステップ軸受け面を形成するリアステップ軸受けの少なくとも空気流出側端部の側面にそのステップ軸受け面より深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。 - フロントレール面及びリアレール面からなるレール面、このレール面より深くかつフロントステップ軸受け面及びリアステップ軸受け面からなるステップ軸受け面、このステップ軸受け面より深い負圧溝面を有する浮上面と、空気流入端と、空気流出端とを有すると共に、
空気流入端側に前記フロントレール面及び前記フロントステップ軸受け面を有して形成されるフロントパッドと、空気流出端側の中央部に前記リアレール面及び前記リアステップ軸受け面を有して形成されかつ前記フロントパッドに前記負圧溝面を介して隔てられたリアパッドとを備え、
前記リアステップ軸受け面を形成するリアステップ軸受けを取り囲むようにステップ軸受け面より深くかつ前記負圧溝面より高い中間ステップ面を有する中間ステップを設けた
ことを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
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