JP3917409B2 - ヘッドスライダ及びディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドスライダに関する。
【０００２】
近年の磁気ディスク装置用ヘッドスライダにおいては、記録密度の増加のために低浮上量化が進められている。また、アクセスの高速化のため、アクセス方向に大きな加速度がかけられるので、浮上安定性に優れたヘッドスライダが求められている。
【０００３】
さらに、装置の小型化、機構の単純化のために、回転型ポジショナーが広く用いられ、ヨー角変化による浮上量変動の少ないヘッドスライダが望まれている。
【０００４】
【従来の技術】
ヘッドスライダの浮上量を小さくするためには、磁気ディスク表面の表面粗さを小さくする必要がある。従来から現在に至るまで広く用いられているコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式では、磁気ディスクの回転停止時には磁気ヘッドスライダの浮上面と磁気ディスクが接触し、磁気ディスクの回転時には磁気ヘッドスライダは磁気ディスクの回転に伴って生じる空気流の作用で浮上する。
【０００５】
このため、ＣＳＳ方式の磁気ディスク装置では、磁気ディスクの表面粗さを小さくすると、磁気ディスクの回転停止時における磁気ヘッドスライダの浮上面（空気ベアリング表面）と磁気ディスク表面との間の接触面積が大きくなり、磁気ディスク装置の回転起動時に、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク間の吸着（スティクション）障害を引き起こしてしまう危険性がある。
【０００６】
ＣＳＳ方式の磁気ディスク装置では、この吸着の問題を回避するために、磁気ディスクのＣＳＳゾーンにレーザによりテクスチャ加工を施す技術やスライダ浮上面に複数個のパッド（突起）を設ける技術が提案されている。
【０００７】
一方、ノートブックパソコン等の携帯用パソコンは、しばしば持ち運びされるため高い耐衝撃性が必要とされる。そのため、電源オフ時又はスリープモード時にヘッドスライダを磁気ディスク表面からアンロードし、使用時にヘッドスライダを磁気ディスク表面にロードするロード・アンロード方式の磁気ディスク装置が一般的に採用されている。
【０００８】
ロード・アンロード方式の磁気ディスク装置は、コンピュータの電源オフ時又はスリープモード時にディスク媒体の外周部に設けられたランプ部材のランプ（傾斜部）にサスペンションの先端部に設けられた角部を乗り上げさせ、磁気ディスク上を微小間隙で浮上する磁気ヘッドスライダを磁気ディスク上から離脱させるものである。
【０００９】
これにより、コンピュータに衝撃が加わったときに磁気ヘッドスライダが磁気ディスクを叩き、磁気ディスクを傷付けることを回避することができる。
【００１０】
ロード・アンロード機構を有する磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドスライダには、磁気ディスク上を磁気ヘッドスライダが浮上しているときだけでなく、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上にロードするときにも磁気ヘッドスライダが磁気ディスクに接触又は衝突しない高信頼性の磁気ヘッドスライダが要求されている。
【００１１】
磁気ディスクに対する磁気ヘッドスライダの浮上間隙を小さくするために、最近の磁気ディスク装置には負圧磁気ヘッドスライダが多く用いられている。例えば、特開２０００−１７３２１７号には、低浮上で、浮上変動が少なく剛性が高い負圧ヘッドスライダが開示されている。
【００１２】
磁気ヘッドスライダの浮上量を小さくし、磁気スペーシングを低下させる従来技術として、特開２０００−３４８３２１号には、従来技術として図１に示すような磁気ヘッドスライダの背面に圧電素子を埋め込んだ技術が開示されている。図２は図１に示した従来例の動作説明図である。
【００１３】
図１に示すように、磁気ヘッドスライダ２は空気流入端２ａと空気流出端２ｂを有しており、この空気流出端２ｂ近傍に電磁トランスデューサ４が形成されている。
【００１４】
磁気ヘッドスライダ２の背面２ｃの空気流出端側に積層型圧電アクチュエータ６が埋め込まれている。８は圧電アクチュエータ６の電極であり、隣接する電極８間に電圧Ｖが印加される。
【００１５】
図２に示すように、隣接する電極８間に電圧Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ６は矢印１０方向に変位する。１１は磁気スペーシング方向、１２はトランスデューサ変位方向である。１４は空気流出端側空気ベアリング表面（ＡＢＳ）、１６は記録媒体をそれぞれ示している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
この磁気ヘッドスライダ２では、図２に示すように、圧電アクチュエータ６の変位方向１０は記録媒体１６の回転方向であり、圧電アクチュエータ６の変位によりスライダ２を撓まして浮上量を調整するため、電磁トランスデューサ４の変位方向１２は圧電アクチュエータ６の変位量により変化する。
【００１７】
圧電アクチュエータ６を駆動すると、電磁トランスデューサ４が傾くことにより、電磁トランスデューサ４がスライダ２の最下点にならず浮上量を逆に大きくしてしまう問題や記録再生の時間変動（ジッター）が大きくなるという問題もある。
【００１８】
また、圧電アクチュエータ６が伸びることで空気流出端側ＡＢＳ１４が撓み、記録媒体１６に電磁トランスデューサ４が近づくが、空気流出端側ＡＢＳ１４が発生する正圧が大きくなり、浮上量はかえって大きくなってしまうという問題もある。
【００１９】
これらの問題を解決するため、特開２０００−３４８３２１号では、磁気ヘッドスライダをスライダ本体と、スライダ本体に固定された圧電素子と、圧電素子に固定された電磁トランスデューサを有するブロックとから構成した磁気ヘッドスライダを提案している。しかし、この磁気ヘッドスライダは構造が複雑なため、製造が困難であるという問題がある。
【００２０】
よって、本発明の目的は、浮上量をある範囲内で任意に制御でき、記録再生特性を向上可能なヘッドスライダを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有し、前記ディスクのトラックを横切る方向に移動するヘッドスライダであって、前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータと；を具備したことを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００２２】
好ましくは、ヘッドスライダは、空気流出端近傍のディスク対向面に形成された、第２空気ベアリング表面を有するリアレールをさらに含んでいる。トランスデューサはリアレールの空気流出端部に形成されている。
【００２３】
好ましくは、ヘッドスライダは、圧電アクチュエータを搭載した部分のヘッドスライダ背面に形成されたヘッドスライダ幅方向に伸長する切り欠きを有している。
【００２４】
ヘッドスライダの重量を低減するために、圧電アクチュエータの表面がヘッドスライダ背面と同一平面となるように、圧電アクチュエータがヘッドスライダに埋め込まれていても良い。
【００２５】
好ましくは、第１空気ベアリング表面は互いに離間した左側空気ベアリング表面と右側空気ベアリング表面を含んでいる。そして、圧電アクチュエータは左側空気ベアリング表面に背向して設けられた左側圧電アクチュエータと、右側空気ベアリング表面に背向して設けられた右側圧電アクチュエータとを含んでいる。
【００２６】
本発明の他の側面によると、ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有し、前記ディスクのトラックを横切る方向に移動するヘッドスライダであって、前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータとを具備し；前記圧電アクチュエータの長手方向中心は、前記ヘッドスライダの長手方向中心よりも前記空気流入端側に位置することを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００２７】
本発明の更に他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、空気流入端と、空気流出端と、ディスク対向面を有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取りつけられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、空気ベアリング表面を有するフロントレールと；前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記フロントレールで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；空気流出方向に対するロール方向に前記ヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータとを具備し；前記圧電アクチュエータにより、空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダの姿勢を制御することを特徴とするディスク装置が提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図３を参照すると、カバーを外した状態の磁気ディスク装置の平面図が示されている。ハウジング２２はベース２４とこのベース２４に固定された図示しないカバーとから構成される。ベース２４にはシャフト２６が固定されており、このシャフト２６回りにＤＣモータにより回転駆動される図示しないスピンドルハブが設けられている。
【００２９】
スピンドルハブには磁気ディスク２８とスペーサ（図示せず）が交互に挿入され、ディスククランプ３０を複数のネジ３２によりスピンドルハブに締結することにより、複数枚の磁気ディスク２８が所定間隔離間してスピンドルハブに取りつけられる。
【００３０】
符号３４はアクチュエータアームアセンブリ３６と磁気回路３８とから構成されるロータリアクチュエータを示している。アクチュエータアームアセンブリ３６は、ベース２４に固定されたシャフト４０回りに回転可能に取りつけられている。
【００３１】
アクチュエータアームアセンブリ３６は一対の軸受を介してシャフト４０回りに回転可能に取りつけられたアクチュエータブロック４２と、アクチュエータブロック４２から一方向に伸長した複数のアクチュエータアーム４４と、各アクチュエータアーム４４の先端部に固定されたヘッドアセンブリ４６とを含んでいる。
【００３２】
各ヘッドアセンブリ４６は磁気ディスク２８にデータのライト／リードをする磁気ヘッド素子（トランスデューサ）を有するヘッドスライダ４８と、先端部にヘッドスライダ４８を支持しその基端部がアクチュエータアーム４４に固定されたサスペンション（ロードビーム）５０を含んでいる。
【００３３】
シャフト４０に対してアクチュエータアーム４４と反対側にはコイル５１が支持されており、コイル５１が磁気回路３８のギャップ中に挿入されて、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５２が構成される。
【００３４】
符号５４はトランスデューサに書き込み信号を供給したり、トランスデューサからの読み取り信号を取り出すフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を示しており、その一端がアクチュエータブロック４２の側面に固定されている。
【００３５】
磁気ディスク２８の外周に隣接してランプ部材５６がベース２４に固定されている。ランプ部材５６は図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、スライダの数に対応した複数のランプ（傾斜部）６０とヘッドアセンブリ４６の先端に形成された角部６６が安定してパークする複数のパーキング部６２を有している。
【００３６】
ランプ部材５６の側面にはアンロードされたヘッドスライダが互いに干渉するのを防止するための突起６４が形成されている。符号５８はアンロード状態のアクチュエータ３４の突起部５９をラッチするラッチ機構である。
【００３７】
図示された状態はヘッドスライダ４８が磁気ディスク２８上からアンロードされたアンロード状態であり、ヘッドアセンブリ４６の角部６６がランプ部材５６のパーキング部６２にパークし、アクチュエータ３４の突起部５９がラッチ機構５８によりラッチされている。
【００３８】
この状態でコンピュータの電源が投入されるか又はスリープモードが解除されると、まずラッチ機構５８が解除され、アクチュエータ３４が反時計回り方向に回転されて、角部６６がランプ６０を滑り下りてヘッドスライダ４８が磁気ディスク２８上にロードされる。
【００３９】
コンピュータの電源がオフにされるか又はスリープモードになると、図示しない磁気ディスク装置のメインプリント配線板上に搭載されたＭＰＵ等の制御手段が各ヘッドスライダ４８が磁気ディスク２８の外周を越えて回転するようにアクチュエータ３４を制御する。
【００４０】
これにより、ヘッドアセンブリ４６の角部６６がランプ部材５６のランプ６０を駆け登り、パーキング位置６２にパークする。この状態でアクチュエータ３４の突起部５９がラッチ機構５８によりラッチされる。
【００４１】
図５を参照すると、本発明第１実施形態の負圧磁気ヘッドスライダ４８の斜視図が示されている。図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。磁気ヘッドスライダ４８は直方体形状をしており、空気流入端４８ａ及び空気流出端４８ｂを有している。磁気ヘッドスライダ４８のサイズは、例えば１．２５ｍｍ×１ｍｍ、厚さ０．３ｍｍである。
【００４２】
磁気ヘッドスライダ４８の材料はＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣであり、ウエハーに多数の電磁変換素子（電磁トランスデューサ）を形成した後、ウエハーをバー形状に切断し、側面を加工してレール面を形成する。このレール面の形成にはフォトリソグラフィ技術を用いる。
【００４３】
磁気ヘッドスライダ４８は負圧磁気ヘッドスライダであり、空気流入端４８ａ側に形成されたフロントレール７０と、空気流出端４８ｂ側に形成されたリアセンターレール７２を有している。
【００４４】
フロントレール７０の上面には空気ベアリング表面（ＡＢＳ）７４と、空気ベアリング表面７４に対して所定の段差だけ低いステップ面７６が形成されている。同様に、リアセンターレール７２には空気ベアリング表面７８と、空気ベアリング表面７８に対して所定の段差だけ低いステップ面８０が形成されている。リアセンターレール７２の空気流出端部には電磁変換素子８２が形成されている。
【００４５】
フロントレール７０のスライダ幅方向両側には、下流側に伸びる一対のサイドレール８４，８６が形成されている。サイドレール８４，８６の頂上面８８，９０はフロントレール７０のステップ面７６と同じ高さである。
【００４６】
フロントレール７０の下流側には溝９２が形成されている。空気ベアリング表面７４からの溝９２の深さは約１．４μｍであり、空気ベアリング表面７４とステップ面７６の段差は約０．２μｍである。同様に、リアセンターレール７２の空気ベアリング表面７８とステップ面８０の段差は約０．２μｍである。
【００４７】
空気流出端４８ｂ近傍を除くヘッドスライダの背面には圧電アクチュエータ９４が搭載されている。圧電アクチュエータ９４は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から形成されている。
【００４８】
ＰＺＴのグリーンシートを複数層積層し複数の電極９６をグリーンシートの間に埋め込んで、加熱しながら加圧することによりグリーンシートを一体的に接着する。次いで、一体化された積層グリーンシートを焼成することにより、圧電アクチュエータ９４が製造される。
【００４９】
隣接する電極９６の間に電圧Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ９４は駆動電界と直交した矢印９５で示す方向に縮小する。隣接する電極９６間に電圧−Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ９４は矢印９５と反対方向に伸長する。
【００５０】
圧電アクチュエータ９４はバイモルフ型の圧電アクチュエータである。ＰＺＴに代えて、圧電アクチュエータ９４をチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）等から形成することもできる。
【００５１】
磁気ヘッドスライダ４８は、その背面でサスペンション３０に取りつけられている。磁気ディスクが回転し、ディスク面に沿って気流が発生すると、その気流が空気ベアリング表面７４とステップ面７６の間の段差及び空気ベアリング表面７８とステップ面８０の間の段差に衝突した後、空気ベアリング表面７４，７８に作用する。
【００５２】
その結果、空気ベアリング表面７４，７８では、磁気ヘッドスライダ４８をディスク面から浮上させる浮力が発生される。ステップ面７６，８０でも浮力が発生するがこれは大きいものではない。
【００５３】
この磁気ヘッドスライダ４８では、空気ベアリング表面７４に大きな浮力が生成される結果、浮上時には磁気ヘッドスライダ４８がピッチ角αの傾斜姿勢で維持される。ここで、ピッチ角αとは、気流の流れに沿った磁気ヘッドスライダ４８の傾斜角を言う。
【００５４】
フロントレール７０の下流側に溝９２が形成されているため、空気ベアリング表面７４に沿って流れる気流はフロントレール７０を通過すると同時に溝９２部分でディスク面鉛直方向に広がり、その結果溝９２部分で負圧が生成される。この負圧が前述した浮力（正圧）にバランスすることによって、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量が規定される。
【００５５】
さらに、本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８では、磁気ヘッドスライダ４８の背面に圧電アクチュエータ９４が搭載されているため、圧電アクチュエータ９４の隣接する電極９６間に電圧Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ９４は図５で矢印９５で示す方向に縮み、その結果磁気ヘッドスライダ４８は図７で破線で示すように変形する。
【００５６】
磁気ヘッドスライダ４８がこのように変形すると、フロント側の空気ベアリング表面（フロントＡＢＳ）７４で発生する正圧が小さくなり、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量は小さくなる。よって、電磁変換素子８２と記録媒体２８との間の磁気スペーシングが小さくなるため、電磁変換素子８２の再生出力を向上できる。
【００５７】
圧電アクチュエータ９４の隣接する電極９６間に−Ｖの電圧を印加すると、圧電アクチュエータ９４は矢印９５と反対方向に伸び、その結果磁気ヘッドスライダ４８は破線で示した撓み方向と反対方向、即ち記録媒体２８側に撓むことになる。その結果、フロントＡＢＳ７４で発生する正圧が大きくなり、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量は大きくなる。
【００５８】
このように、本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８では、主にフロントＡＢＳ７４で発生する正圧（スライダ４８を記録媒体２８から浮上させようとする圧力）を増減させることで磁気ヘッドスライダ４８の浮上量をコントロールする。
【００５９】
記録媒体（磁気ディスク）２８の内周と外周とでは、外周の方が周速が早いため、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量は大きくなる。そこで、外周にいくに従って圧電アクチュエータ９４によりフロントＡＢＳ７４を記録媒体２８から離れる方向に変位させていけば、正圧の発生が小さくなり浮上量を下げることが可能であり、内周と外周での浮上量を一定に保つことができる。
【００６０】
磁気ヘッドスライダ４８の浮上量が一定の場合、記録密度を均一化できるため、ゾーンビットレコーディングが容易になり、記録密度を向上できる。
【００６１】
また、電磁変換素子８２の再生出力が低く、読み取りエラーを生じ易いときも、圧電アクチュエータ９４を駆動することにより、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量を下げることで再生出力が高くなり、読み取りエラーを防止できる。
【００６２】
図８は本発明第２実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ａの斜視図であり、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ａは、圧電アクチュエータ９４を搭載した部分のヘッドスライダ背面にスライダ幅方向に伸長する切り欠き９８を有している。
【００６３】
本実施形態の他の構成は図５及び図６に示した第１実施形態と同様である。このように、スライダ背面に切り欠き９８を形成することで、主に撓みを起こしたい部分の限定が可能となり、且つ撓み量を大きくすることができる。或いは、より小さな印加電圧で所望の撓み量を得ることができる。
【００６４】
図１０は本発明第３実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｂの斜視図であり、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｂでは、圧電アクチュエータ９４の表面がヘッドスライダ背面と同一平面となるように、圧電アクチュエータ９４がヘッドスライダ４８Ｂに埋め込まれている。これにより、圧電アクチュエータ９４を搭載することによる磁気ヘッドスライダ４８Ｂの質量増加を抑えることができる。
【００６５】
図１２を参照すると、本発明第４実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｃの斜視図が示されている。図１３は図１２のＸIII−ＸIII線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｃでは、スライダ背面に２個の圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂが搭載されている。
【００６６】
左側圧電アクチュエータ９４ａは左側空気ベアリング表面７４に対向して設けられており、右側圧電アクチュエータ９４ｂは右側空気ベアリング表面７４に対向して設けられている。
【００６７】
上述した第１乃至第３実施形態と同様に、各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂは複数の電極９６を有しており、隣接する電極間に所定の電圧を印加することにより、圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂは駆動電界と直交した方向に伸縮する。
【００６８】
個々のフロントＡＢＳ７４の背面に独立した圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂが配置されているため、個々のフロントＡＢＳ７４周辺部の撓み量に差を持たせることで、磁気ヘッドスライダ４８Ｃのロール方向の制御も可能となり、浮上姿勢のより細かな制御が可能となる。
【００６９】
図１４は本発明第５実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｄの斜視図であり、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｄは、スライダ背面に形成されたスライダ幅方向に伸長する切り欠き９８と、各空気ベアリング表面７４のスライダ幅方向内側に形成された１対のスリット１００を有している。
【００７０】
各スリット１００は空気流入端４８ａから所定の距離で、且つディスク対向面からその背面に渡り伸長している。本実施形態の他の構成は、図１２及び図１３に示した第４実施形態と同様である。
【００７１】
本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｄは、切り欠き９８及び一対のスリット１００を有しているため、主に撓みを起こしたい部分の限定が可能であり、且つ撓み量を大きくすることができる。或いは、より小さい駆動電圧で所望とする撓みを得ることができる。
【００７２】
図１６は本発明第６実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｅの斜視図であり、図１７は図１６のＸＶII−ＸＶII線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｅでは、図１０及び図１１に示した第３実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｂと同様に、各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂの表面がヘッドスライダ背面と同一平面となるように、各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂがヘッドスライダに埋め込まれている。
【００７３】
このように各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂをスライダに埋め込むことで、圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂを搭載することによる磁気ヘッドスライダ４８Ｅの質量増加を抑えることができる。
【００７４】
図１８を参照すると、本発明第７実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｆの斜視図が示されている。図１９は図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。上述した第１乃至第６実施形態では、圧電アクチュエータ９４が空気流出端４８ｂ近傍を除いたヘッドスライダの背面に搭載されている。
【００７５】
本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｆでは、圧電アクチュエータ１０２がスライダの背面全面に渡り搭載されている。圧電アクチュエータ１０２は複数の電極９６が埋め込まれた活性部（変位部）１０２ａと、電極なしの不活性部１０２ｂを有している。不活性部１０２ｂは空気流出端４８ｂの近傍に配置されている。
【００７６】
このように圧電アクチュエータ１０２をスライダの背面全面に搭載することにより、磁気ヘッドスライダ４８Ｆとサスペンション５０との接続が容易となる。本実施形態の作用は、上述した第１実施形態の磁気ヘッドスライダ４８と同様である。
【００７７】
上述した各実施形態では、圧電アクチュエータとしてバイモルフ型圧電アクチュエータを搭載した例について説明したが、モノモルフ型、又はユニモルフ型の圧電アクチュエータを搭載するようにしても良い。
【００７８】
さらに、アクチュエータは圧電アクチュエータに限定されるものではなく、電歪アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、水晶振動子等も用いることができる。
【００７９】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００８０】
（付記１） ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された圧電アクチュエータと；
を具備したことを特徴とするヘッドスライダ。
【００８１】
（付記２） 前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、第２空気ベアリング表面を有するリアレールを更に具備し、
前記トランスデューサは前記リアレールの空気流出端部に形成されている付記１記載のヘッドスライダ。
【００８２】
（付記３） 前記圧電アクチュエータを搭載した部分の前記ヘッドスライダ背面に形成されたヘッドスライダ幅方向に伸長する切り欠きをさらに具備した付記１記載のヘッドスライダ。
【００８３】
（付記４） 前記圧電アクチュエータの表面が前記ヘッドスライダ背面と同一平面となるように、前記圧電アクチュエータが前記ヘッドスライダに埋め込まれている付記１記載のヘッドスライダ。
【００８４】
（付記５） 前記第１空気ベアリング表面は互いに離間した左側空気ベアリング表面と右側空気ベアリング表面を含んでおり、
前記圧電アクチュエータは前記左側空気ベアリング表面に背向して設けられた左側圧電アクチュエータと、前記右側空気ベアリング表面に背向して設けられた右側圧電アクチュエータとを含んでいる付記１記載のヘッドスライダ。
【００８５】
（付記６） 前記圧電アクチュエータを搭載した部分の前記ヘッドスライダ背面に形成されたヘッドスライダ幅方向に伸長する切り欠きをさらに具備した付記５記載のヘッドスライダ。
【００８６】
（付記７） 前記左側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第１スリットと、
前記右側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第２スリットとを更に具備した付記６記載のヘッドスライダ。
【００８７】
（付記８） 前記左側圧電アクチュエータの表面及び前記右側圧電アクチュエータの表面が前記スライダ背面と同一平面となるように、前記左右の圧電アクチュエータは前記ヘッドスライダに埋め込まれている付記５記載のヘッドスライダ。
【００８８】
（付記９） 前記左側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第１スリットと、
前記右側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第２スリットとを更に具備した付記８記載のヘッドスライダ。
【００８９】
（付記１０） ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面の全面に渡り搭載された圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータは前記空気流出端近傍に不活性部を有していることを特徴とするヘッドスライダ。
【００９０】
（付記１１） 前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、第２空気ベアリング表面を有するリアレールを更に具備し、
前記トランスデューサは前記リアレールの空気流出端部に形成されている付記１０記載のヘッドスライダ。
【００９１】
（付記１２） ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータの長手方向中心は、前記ヘッドスライダの長手方向中心よりも前記空気流入端側に位置することを特徴とするヘッドスライダ。
【００９２】
（付記１３） 前記ヘッドスライダの長手方向中心から前記圧電アクチュエータの空気流入端部までの長さをＬ１、空気流出端部までの長さをＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２である付記１２記載のヘッドスライダ。
【００９３】
（付記１４） ベースを有するハウジングと；
複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、空気流入端と、空気流出端と、ディスク対向面を有する負圧ヘッドスライダと；
前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；
前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取りつけられたアクチュエータアームと；
前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；
前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；
前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；
前記フロントレールで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；
前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータにより、前記フロントレール及びその周辺部を記録媒体に近づく方向又は記録媒体から遠ざかる方向に変形し、前記空気ベアリング表面で発生する正圧を調整することで、ヘッドスライダの浮上量を調整可能にしたことを特徴とするディスク装置。
【００９４】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、圧電アクチュエータにより空気流入端側の空気ベアリング表面周辺部を変形することで、ヘッドスライダに働く正圧及び負圧のバランスを変更し、ヘッドスライダの浮上量を制御することができる。
【００９５】
浮上量が小さくなるように制御することにより、電磁トランスデューサと記録媒体との間の電磁変換効率を向上することができる。これに伴い、電磁トランスデューサの再生出力が低く、読み取りエラーが生じ易いときにも、圧電アクチュエータを駆動することにより、ヘッドスライダの浮上量を低下させて、再生出力を向上し読み取りエラーを防止できる。
【００９６】
また、記録媒体の内周と外周とでは、外周の方が周速が早いため、ヘッドスライダの浮上量は大きくなる。そこで、外周にいくに従って、圧電アクチュエータによりフロント側の空気ベアリング表面を記録媒体から離れる方向に変位させれば、正圧の発生が小さくなりヘッドスライダの浮上量を下げることが可能となり、記録媒体の内周と外周での浮上量を一定に保つことができる。
【００９７】
ヘッドスライダの浮上量が一定の場合、記録密度を均一化できるため、ゾーンビットレコーディングが容易になり、記録密度を向上できる。
【００９８】
空気ベアリング表面の加工ばらつきによるヘッドスライダの浮上量のばらつきを補正することができる。さらに、使用場所（高度差）によるヘッドスライダの浮上量変化を補正することができる。
【００９９】
フロントレールの右側空気ベアリング表面と左側空気ベアリング表面を独立して変化させることで、ヘッドスライダのロール方向の補正も可能である。さらに、ヘッドスライダが磁気ディスクに吸着時に、圧電アクチュエータにより空気ベアリング表面を変化させることで吸着状態を解除できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例斜視図である。
【図２】従来例の動作説明図である。
【図３】カバーを取り外した状態の磁気ディスク装置の平面図である。
【図４】図４（Ａ）はランプ部材の側面図、図４（Ｂ）はランプ部材の平面図である。
【図５】本発明第１実施形態の斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】第１実施形態の磁気ヘッドスライダの動作説明図である。
【図８】本発明第２実施形態の斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】本発明第３実施形態の斜視図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】本発明第４実施形態の斜視図である。
【図１３】図１２のＸIII−ＸIII線断面図である。
【図１４】本発明第５実施形態の斜視図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】本発明第６実施形態の斜視図である。
【図１７】図１６のＸＶII−ＸＶII線断面図である。
【図１８】本発明第７実施形態の斜視図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
【符号の説明】
４８〜４８Ｆ 磁気ヘッドスライダ
７０ フロントレール
７２ リアセンターレール
７４ 空気ベアリング表面（ＡＢＳ）
７６ ステップ面
８２ 電磁トランスデューサ
８４，８６ サイドレール
９２ 溝
９４ 圧電アクチュエータ
９６ 電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドスライダに関する。
【０００２】
近年の磁気ディスク装置用ヘッドスライダにおいては、記録密度の増加のために低浮上量化が進められている。また、アクセスの高速化のため、アクセス方向に大きな加速度がかけられるので、浮上安定性に優れたヘッドスライダが求められている。
【０００３】
さらに、装置の小型化、機構の単純化のために、回転型ポジショナーが広く用いられ、ヨー角変化による浮上量変動の少ないヘッドスライダが望まれている。
【０００４】
【従来の技術】
ヘッドスライダの浮上量を小さくするためには、磁気ディスク表面の表面粗さを小さくする必要がある。従来から現在に至るまで広く用いられているコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式では、磁気ディスクの回転停止時には磁気ヘッドスライダの浮上面と磁気ディスクが接触し、磁気ディスクの回転時には磁気ヘッドスライダは磁気ディスクの回転に伴って生じる空気流の作用で浮上する。
【０００５】
このため、ＣＳＳ方式の磁気ディスク装置では、磁気ディスクの表面粗さを小さくすると、磁気ディスクの回転停止時における磁気ヘッドスライダの浮上面（空気ベアリング表面）と磁気ディスク表面との間の接触面積が大きくなり、磁気ディスク装置の回転起動時に、磁気ヘッドスライダと磁気ディスク間の吸着（スティクション）障害を引き起こしてしまう危険性がある。
【０００６】
ＣＳＳ方式の磁気ディスク装置では、この吸着の問題を回避するために、磁気ディスクのＣＳＳゾーンにレーザによりテクスチャ加工を施す技術やスライダ浮上面に複数個のパッド（突起）を設ける技術が提案されている。
【０００７】
一方、ノートブックパソコン等の携帯用パソコンは、しばしば持ち運びされるため高い耐衝撃性が必要とされる。そのため、電源オフ時又はスリープモード時にヘッドスライダを磁気ディスク表面からアンロードし、使用時にヘッドスライダを磁気ディスク表面にロードするロード・アンロード方式の磁気ディスク装置が一般的に採用されている。
【０００８】
ロード・アンロード方式の磁気ディスク装置は、コンピュータの電源オフ時又はスリープモード時にディスク媒体の外周部に設けられたランプ部材のランプ（傾斜部）にサスペンションの先端部に設けられた角部を乗り上げさせ、磁気ディスク上を微小間隙で浮上する磁気ヘッドスライダを磁気ディスク上から離脱させるものである。
【０００９】
これにより、コンピュータに衝撃が加わったときに磁気ヘッドスライダが磁気ディスクを叩き、磁気ディスクを傷付けることを回避することができる。
【００１０】
ロード・アンロード機構を有する磁気ディスク装置に用いられる磁気ヘッドスライダには、磁気ディスク上を磁気ヘッドスライダが浮上しているときだけでなく、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上にロードするときにも磁気ヘッドスライダが磁気ディスクに接触又は衝突しない高信頼性の磁気ヘッドスライダが要求されている。
【００１１】
磁気ディスクに対する磁気ヘッドスライダの浮上間隙を小さくするために、最近の磁気ディスク装置には負圧磁気ヘッドスライダが多く用いられている。例えば、特開２０００−１７３２１７号には、低浮上で、浮上変動が少なく剛性が高い負圧ヘッドスライダが開示されている。
【００１２】
磁気ヘッドスライダの浮上量を小さくし、磁気スペーシングを低下させる従来技術として、特開２０００−３４８３２１号には、従来技術として図１に示すような磁気ヘッドスライダの背面に圧電素子を埋め込んだ技術が開示されている。図２は図１に示した従来例の動作説明図である。
【００１３】
図１に示すように、磁気ヘッドスライダ２は空気流入端２ａと空気流出端２ｂを有しており、この空気流出端２ｂ近傍に電磁トランスデューサ４が形成されている。
【００１４】
磁気ヘッドスライダ２の背面２ｃの空気流出端側に積層型圧電アクチュエータ６が埋め込まれている。８は圧電アクチュエータ６の電極であり、隣接する電極８間に電圧Ｖが印加される。
【００１５】
図２に示すように、隣接する電極８間に電圧Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ６は矢印１０方向に変位する。１１は磁気スペーシング方向、１２はトランスデューサ変位方向である。１４は空気流出端側空気ベアリング表面（ＡＢＳ）、１６は記録媒体をそれぞれ示している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
この磁気ヘッドスライダ２では、図２に示すように、圧電アクチュエータ６の変位方向１０は記録媒体１６の回転方向であり、圧電アクチュエータ６の変位によりスライダ２を撓まして浮上量を調整するため、電磁トランスデューサ４の変位方向１２は圧電アクチュエータ６の変位量により変化する。
【００１７】
圧電アクチュエータ６を駆動すると、電磁トランスデューサ４が傾くことにより、電磁トランスデューサ４がスライダ２の最下点にならず浮上量を逆に大きくしてしまう問題や記録再生の時間変動（ジッター）が大きくなるという問題もある。
【００１８】
また、圧電アクチュエータ６が伸びることで空気流出端側ＡＢＳ１４が撓み、記録媒体１６に電磁トランスデューサ４が近づくが、空気流出端側ＡＢＳ１４が発生する正圧が大きくなり、浮上量はかえって大きくなってしまうという問題もある。
【００１９】
これらの問題を解決するため、特開２０００−３４８３２１号では、磁気ヘッドスライダをスライダ本体と、スライダ本体に固定された圧電素子と、圧電素子に固定された電磁トランスデューサを有するブロックとから構成した磁気ヘッドスライダを提案している。しかし、この磁気ヘッドスライダは構造が複雑なため、製造が困難であるという問題がある。
【００２０】
よって、本発明の目的は、浮上量をある範囲内で任意に制御でき、記録再生特性を向上可能なヘッドスライダを提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有し、前記ディスクのトラックを横切る方向に移動するヘッドスライダであって、前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータと；を具備したことを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００２２】
好ましくは、ヘッドスライダは、空気流出端近傍のディスク対向面に形成された、第２空気ベアリング表面を有するリアレールをさらに含んでいる。トランスデューサはリアレールの空気流出端部に形成されている。
【００２３】
好ましくは、ヘッドスライダは、圧電アクチュエータを搭載した部分のヘッドスライダ背面に形成されたヘッドスライダ幅方向に伸長する切り欠きを有している。
【００２４】
ヘッドスライダの重量を低減するために、圧電アクチュエータの表面がヘッドスライダ背面と同一平面となるように、圧電アクチュエータがヘッドスライダに埋め込まれていても良い。
【００２５】
好ましくは、第１空気ベアリング表面は互いに離間した左側空気ベアリング表面と右側空気ベアリング表面を含んでいる。そして、圧電アクチュエータは左側空気ベアリング表面に背向して設けられた左側圧電アクチュエータと、右側空気ベアリング表面に背向して設けられた右側圧電アクチュエータとを含んでいる。
【００２６】
本発明の他の側面によると、ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有し、前記ディスクのトラックを横切る方向に移動するヘッドスライダであって、前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータとを具備し；前記圧電アクチュエータの長手方向中心は、前記ヘッドスライダの長手方向中心よりも前記空気流入端側に位置することを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００２７】
本発明の更に他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、空気流入端と、空気流出端と、ディスク対向面を有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取りつけられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、空気ベアリング表面を有するフロントレールと；前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記フロントレールで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；空気流出方向に対するロール方向に前記ヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータとを具備し；前記圧電アクチュエータにより、空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダの姿勢を制御することを特徴とするディスク装置が提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図３を参照すると、カバーを外した状態の磁気ディスク装置の平面図が示されている。ハウジング２２はベース２４とこのベース２４に固定された図示しないカバーとから構成される。ベース２４にはシャフト２６が固定されており、このシャフト２６回りにＤＣモータにより回転駆動される図示しないスピンドルハブが設けられている。
【００２９】
スピンドルハブには磁気ディスク２８とスペーサ（図示せず）が交互に挿入され、ディスククランプ３０を複数のネジ３２によりスピンドルハブに締結することにより、複数枚の磁気ディスク２８が所定間隔離間してスピンドルハブに取りつけられる。
【００３０】
符号３４はアクチュエータアームアセンブリ３６と磁気回路３８とから構成されるロータリアクチュエータを示している。アクチュエータアームアセンブリ３６は、ベース２４に固定されたシャフト４０回りに回転可能に取りつけられている。
【００３１】
アクチュエータアームアセンブリ３６は一対の軸受を介してシャフト４０回りに回転可能に取りつけられたアクチュエータブロック４２と、アクチュエータブロック４２から一方向に伸長した複数のアクチュエータアーム４４と、各アクチュエータアーム４４の先端部に固定されたヘッドアセンブリ４６とを含んでいる。
【００３２】
各ヘッドアセンブリ４６は磁気ディスク２８にデータのライト／リードをする磁気ヘッド素子（トランスデューサ）を有するヘッドスライダ４８と、先端部にヘッドスライダ４８を支持しその基端部がアクチュエータアーム４４に固定されたサスペンション（ロードビーム）５０を含んでいる。
【００３３】
シャフト４０に対してアクチュエータアーム４４と反対側にはコイル５１が支持されており、コイル５１が磁気回路３８のギャップ中に挿入されて、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５２が構成される。
【００３４】
符号５４はトランスデューサに書き込み信号を供給したり、トランスデューサからの読み取り信号を取り出すフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を示しており、その一端がアクチュエータブロック４２の側面に固定されている。
【００３５】
磁気ディスク２８の外周に隣接してランプ部材５６がベース２４に固定されている。ランプ部材５６は図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、スライダの数に対応した複数のランプ（傾斜部）６０とヘッドアセンブリ４６の先端に形成された角部６６が安定してパークする複数のパーキング部６２を有している。
【００３６】
ランプ部材５６の側面にはアンロードされたヘッドスライダが互いに干渉するのを防止するための突起６４が形成されている。符号５８はアンロード状態のアクチュエータ３４の突起部５９をラッチするラッチ機構である。
【００３７】
図示された状態はヘッドスライダ４８が磁気ディスク２８上からアンロードされたアンロード状態であり、ヘッドアセンブリ４６の角部６６がランプ部材５６のパーキング部６２にパークし、アクチュエータ３４の突起部５９がラッチ機構５８によりラッチされている。
【００３８】
この状態でコンピュータの電源が投入されるか又はスリープモードが解除されると、まずラッチ機構５８が解除され、アクチュエータ３４が反時計回り方向に回転されて、角部６６がランプ６０を滑り下りてヘッドスライダ４８が磁気ディスク２８上にロードされる。
【００３９】
コンピュータの電源がオフにされるか又はスリープモードになると、図示しない磁気ディスク装置のメインプリント配線板上に搭載されたＭＰＵ等の制御手段が各ヘッドスライダ４８が磁気ディスク２８の外周を越えて回転するようにアクチュエータ３４を制御する。
【００４０】
これにより、ヘッドアセンブリ４６の角部６６がランプ部材５６のランプ６０を駆け登り、パーキング位置６２にパークする。この状態でアクチュエータ３４の突起部５９がラッチ機構５８によりラッチされる。
【００４１】
図５を参照すると、本発明第１実施形態の負圧磁気ヘッドスライダ４８の斜視図が示されている。図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。磁気ヘッドスライダ４８は直方体形状をしており、空気流入端４８ａ及び空気流出端４８ｂを有している。磁気ヘッドスライダ４８のサイズは、例えば１．２５ｍｍ×１ｍｍ、厚さ０．３ｍｍである。
【００４２】
磁気ヘッドスライダ４８の材料はＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣであり、ウエハーに多数の電磁変換素子（電磁トランスデューサ）を形成した後、ウエハーをバー形状に切断し、側面を加工してレール面を形成する。このレール面の形成にはフォトリソグラフィ技術を用いる。
【００４３】
磁気ヘッドスライダ４８は負圧磁気ヘッドスライダであり、空気流入端４８ａ側に形成されたフロントレール７０と、空気流出端４８ｂ側に形成されたリアセンターレール７２を有している。
【００４４】
フロントレール７０の上面には空気ベアリング表面（ＡＢＳ）７４と、空気ベアリング表面７４に対して所定の段差だけ低いステップ面７６が形成されている。同様に、リアセンターレール７２には空気ベアリング表面７８と、空気ベアリング表面７８に対して所定の段差だけ低いステップ面８０が形成されている。リアセンターレール７２の空気流出端部には電磁変換素子８２が形成されている。
【００４５】
フロントレール７０のスライダ幅方向両側には、下流側に伸びる一対のサイドレール８４，８６が形成されている。サイドレール８４，８６の頂上面８８，９０はフロントレール７０のステップ面７６と同じ高さである。
【００４６】
フロントレール７０の下流側には溝９２が形成されている。空気ベアリング表面７４からの溝９２の深さは約１．４μｍであり、空気ベアリング表面７４とステップ面７６の段差は約０．２μｍである。同様に、リアセンターレール７２の空気ベアリング表面７８とステップ面８０の段差は約０．２μｍである。
【００４７】
空気流出端４８ｂ近傍を除くヘッドスライダの背面には圧電アクチュエータ９４が搭載されている。圧電アクチュエータ９４は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から形成されている。
【００４８】
ＰＺＴのグリーンシートを複数層積層し複数の電極９６をグリーンシートの間に埋め込んで、加熱しながら加圧することによりグリーンシートを一体的に接着する。次いで、一体化された積層グリーンシートを焼成することにより、圧電アクチュエータ９４が製造される。
【００４９】
隣接する電極９６の間に電圧Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ９４は駆動電界と直交した矢印９５で示す方向に縮小する。隣接する電極９６間に電圧−Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ９４は矢印９５と反対方向に伸長する。
【００５０】
圧電アクチュエータ９４はバイモルフ型の圧電アクチュエータである。ＰＺＴに代えて、圧電アクチュエータ９４をチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）等から形成することもできる。
【００５１】
磁気ヘッドスライダ４８は、その背面でサスペンション３０に取りつけられている。磁気ディスクが回転し、ディスク面に沿って気流が発生すると、その気流が空気ベアリング表面７４とステップ面７６の間の段差及び空気ベアリング表面７８とステップ面８０の間の段差に衝突した後、空気ベアリング表面７４，７８に作用する。
【００５２】
その結果、空気ベアリング表面７４，７８では、磁気ヘッドスライダ４８をディスク面から浮上させる浮力が発生される。ステップ面７６，８０でも浮力が発生するがこれは大きいものではない。
【００５３】
この磁気ヘッドスライダ４８では、空気ベアリング表面７４に大きな浮力が生成される結果、浮上時には磁気ヘッドスライダ４８がピッチ角αの傾斜姿勢で維持される。ここで、ピッチ角αとは、気流の流れに沿った磁気ヘッドスライダ４８の傾斜角を言う。
【００５４】
フロントレール７０の下流側に溝９２が形成されているため、空気ベアリング表面７４に沿って流れる気流はフロントレール７０を通過すると同時に溝９２部分でディスク面鉛直方向に広がり、その結果溝９２部分で負圧が生成される。この負圧が前述した浮力（正圧）にバランスすることによって、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量が規定される。
【００５５】
さらに、本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８では、磁気ヘッドスライダ４８の背面に圧電アクチュエータ９４が搭載されているため、圧電アクチュエータ９４の隣接する電極９６間に電圧Ｖを印加すると、圧電アクチュエータ９４は図５で矢印９５で示す方向に縮み、その結果磁気ヘッドスライダ４８は図７で破線で示すように変形する。
【００５６】
磁気ヘッドスライダ４８がこのように変形すると、フロント側の空気ベアリング表面（フロントＡＢＳ）７４で発生する正圧が小さくなり、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量は小さくなる。よって、電磁変換素子８２と記録媒体２８との間の磁気スペーシングが小さくなるため、電磁変換素子８２の再生出力を向上できる。
【００５７】
圧電アクチュエータ９４の隣接する電極９６間に−Ｖの電圧を印加すると、圧電アクチュエータ９４は矢印９５と反対方向に伸び、その結果磁気ヘッドスライダ４８は破線で示した撓み方向と反対方向、即ち記録媒体２８側に撓むことになる。その結果、フロントＡＢＳ７４で発生する正圧が大きくなり、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量は大きくなる。
【００５８】
このように、本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８では、主にフロントＡＢＳ７４で発生する正圧（スライダ４８を記録媒体２８から浮上させようとする圧力）を増減させることで磁気ヘッドスライダ４８の浮上量をコントロールする。
【００５９】
記録媒体（磁気ディスク）２８の内周と外周とでは、外周の方が周速が早いため、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量は大きくなる。そこで、外周にいくに従って圧電アクチュエータ９４によりフロントＡＢＳ７４を記録媒体２８から離れる方向に変位させていけば、正圧の発生が小さくなり浮上量を下げることが可能であり、内周と外周での浮上量を一定に保つことができる。
【００６０】
磁気ヘッドスライダ４８の浮上量が一定の場合、記録密度を均一化できるため、ゾーンビットレコーディングが容易になり、記録密度を向上できる。
【００６１】
また、電磁変換素子８２の再生出力が低く、読み取りエラーを生じ易いときも、圧電アクチュエータ９４を駆動することにより、磁気ヘッドスライダ４８の浮上量を下げることで再生出力が高くなり、読み取りエラーを防止できる。
【００６２】
図８は本発明第２実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ａの斜視図であり、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ａは、圧電アクチュエータ９４を搭載した部分のヘッドスライダ背面にスライダ幅方向に伸長する切り欠き９８を有している。
【００６３】
本実施形態の他の構成は図５及び図６に示した第１実施形態と同様である。このように、スライダ背面に切り欠き９８を形成することで、主に撓みを起こしたい部分の限定が可能となり、且つ撓み量を大きくすることができる。或いは、より小さな印加電圧で所望の撓み量を得ることができる。
【００６４】
図１０は本発明第３実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｂの斜視図であり、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｂでは、圧電アクチュエータ９４の表面がヘッドスライダ背面と同一平面となるように、圧電アクチュエータ９４がヘッドスライダ４８Ｂに埋め込まれている。これにより、圧電アクチュエータ９４を搭載することによる磁気ヘッドスライダ４８Ｂの質量増加を抑えることができる。
【００６５】
図１２を参照すると、本発明第４実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｃの斜視図が示されている。図１３は図１２のＸIII−ＸIII線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｃでは、スライダ背面に２個の圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂが搭載されている。
【００６６】
左側圧電アクチュエータ９４ａは左側空気ベアリング表面７４に対向して設けられており、右側圧電アクチュエータ９４ｂは右側空気ベアリング表面７４に対向して設けられている。
【００６７】
上述した第１乃至第３実施形態と同様に、各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂは複数の電極９６を有しており、隣接する電極間に所定の電圧を印加することにより、圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂは駆動電界と直交した方向に伸縮する。
【００６８】
個々のフロントＡＢＳ７４の背面に独立した圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂが配置されているため、個々のフロントＡＢＳ７４周辺部の撓み量に差を持たせることで、磁気ヘッドスライダ４８Ｃのロール方向の制御も可能となり、浮上姿勢のより細かな制御が可能となる。
【００６９】
図１４は本発明第５実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｄの斜視図であり、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｄは、スライダ背面に形成されたスライダ幅方向に伸長する切り欠き９８と、各空気ベアリング表面７４のスライダ幅方向内側に形成された１対のスリット１００を有している。
【００７０】
各スリット１００は空気流入端４８ａから所定の距離で、且つディスク対向面からその背面に渡り伸長している。本実施形態の他の構成は、図１２及び図１３に示した第４実施形態と同様である。
【００７１】
本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｄは、切り欠き９８及び一対のスリット１００を有しているため、主に撓みを起こしたい部分の限定が可能であり、且つ撓み量を大きくすることができる。或いは、より小さい駆動電圧で所望とする撓みを得ることができる。
【００７２】
図１６は本発明第６実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｅの斜視図であり、図１７は図１６のＸＶII−ＸＶII線断面図である。本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｅでは、図１０及び図１１に示した第３実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｂと同様に、各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂの表面がヘッドスライダ背面と同一平面となるように、各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂがヘッドスライダに埋め込まれている。
【００７３】
このように各圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂをスライダに埋め込むことで、圧電アクチュエータ９４ａ，９４ｂを搭載することによる磁気ヘッドスライダ４８Ｅの質量増加を抑えることができる。
【００７４】
図１８を参照すると、本発明第７実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｆの斜視図が示されている。図１９は図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。上述した第１乃至第６実施形態では、圧電アクチュエータ９４が空気流出端４８ｂ近傍を除いたヘッドスライダの背面に搭載されている。
【００７５】
本実施形態の磁気ヘッドスライダ４８Ｆでは、圧電アクチュエータ１０２がスライダの背面全面に渡り搭載されている。圧電アクチュエータ１０２は複数の電極９６が埋め込まれた活性部（変位部）１０２ａと、電極なしの不活性部１０２ｂを有している。不活性部１０２ｂは空気流出端４８ｂの近傍に配置されている。
【００７６】
このように圧電アクチュエータ１０２をスライダの背面全面に搭載することにより、磁気ヘッドスライダ４８Ｆとサスペンション５０との接続が容易となる。本実施形態の作用は、上述した第１実施形態の磁気ヘッドスライダ４８と同様である。
【００７７】
上述した各実施形態では、圧電アクチュエータとしてバイモルフ型圧電アクチュエータを搭載した例について説明したが、モノモルフ型、又はユニモルフ型の圧電アクチュエータを搭載するようにしても良い。
【００７８】
さらに、アクチュエータは圧電アクチュエータに限定されるものではなく、電歪アクチュエータ、磁歪アクチュエータ、水晶振動子等も用いることができる。
【００７９】
本発明は以下の付記を含むものである。
【００８０】
（付記１） ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された圧電アクチュエータと；
を具備したことを特徴とするヘッドスライダ。
【００８１】
（付記２） 前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、第２空気ベアリング表面を有するリアレールを更に具備し、
前記トランスデューサは前記リアレールの空気流出端部に形成されている付記１記載のヘッドスライダ。
【００８２】
（付記３） 前記圧電アクチュエータを搭載した部分の前記ヘッドスライダ背面に形成されたヘッドスライダ幅方向に伸長する切り欠きをさらに具備した付記１記載のヘッドスライダ。
【００８３】
（付記４） 前記圧電アクチュエータの表面が前記ヘッドスライダ背面と同一平面となるように、前記圧電アクチュエータが前記ヘッドスライダに埋め込まれている付記１記載のヘッドスライダ。
【００８４】
（付記５） 前記第１空気ベアリング表面は互いに離間した左側空気ベアリング表面と右側空気ベアリング表面を含んでおり、
前記圧電アクチュエータは前記左側空気ベアリング表面に背向して設けられた左側圧電アクチュエータと、前記右側空気ベアリング表面に背向して設けられた右側圧電アクチュエータとを含んでいる付記１記載のヘッドスライダ。
【００８５】
（付記６） 前記圧電アクチュエータを搭載した部分の前記ヘッドスライダ背面に形成されたヘッドスライダ幅方向に伸長する切り欠きをさらに具備した付記５記載のヘッドスライダ。
【００８６】
（付記７） 前記左側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第１スリットと、
前記右側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第２スリットとを更に具備した付記６記載のヘッドスライダ。
【００８７】
（付記８） 前記左側圧電アクチュエータの表面及び前記右側圧電アクチュエータの表面が前記スライダ背面と同一平面となるように、前記左右の圧電アクチュエータは前記ヘッドスライダに埋め込まれている付記５記載のヘッドスライダ。
【００８８】
（付記９） 前記左側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第１スリットと、
前記右側空気ベアリング表面の幅方向内側の前記空気流入端から所定の長さで前記ディスク対向面から前記スライダ背面に渡り形成された第２スリットとを更に具備した付記８記載のヘッドスライダ。
【００８９】
（付記１０） ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面の全面に渡り搭載された圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータは前記空気流出端近傍に不活性部を有していることを特徴とするヘッドスライダ。
【００９０】
（付記１１） 前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、第２空気ベアリング表面を有するリアレールを更に具備し、
前記トランスデューサは前記リアレールの空気流出端部に形成されている付記１０記載のヘッドスライダ。
【００９１】
（付記１２） ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータの長手方向中心は、前記ヘッドスライダの長手方向中心よりも前記空気流入端側に位置することを特徴とするヘッドスライダ。
【００９２】
（付記１３） 前記ヘッドスライダの長手方向中心から前記圧電アクチュエータの空気流入端部までの長さをＬ１、空気流出端部までの長さをＬ２とすると、Ｌ１＞Ｌ２である付記１２記載のヘッドスライダ。
【００９３】
（付記１４） ベースを有するハウジングと；
複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、空気流入端と、空気流出端と、ディスク対向面を有する負圧ヘッドスライダと；
前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；
前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取りつけられたアクチュエータアームと；
前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；
前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；
前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；
前記フロントレールで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；
前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータにより、前記フロントレール及びその周辺部を記録媒体に近づく方向又は記録媒体から遠ざかる方向に変形し、前記空気ベアリング表面で発生する正圧を調整することで、ヘッドスライダの浮上量を調整可能にしたことを特徴とするディスク装置。
【００９４】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、圧電アクチュエータにより空気流入端側の空気ベアリング表面周辺部を変形することで、ヘッドスライダに働く正圧及び負圧のバランスを変更し、ヘッドスライダの浮上量を制御することができる。
【００９５】
浮上量が小さくなるように制御することにより、電磁トランスデューサと記録媒体との間の電磁変換効率を向上することができる。これに伴い、電磁トランスデューサの再生出力が低く、読み取りエラーが生じ易いときにも、圧電アクチュエータを駆動することにより、ヘッドスライダの浮上量を低下させて、再生出力を向上し読み取りエラーを防止できる。
【００９６】
また、記録媒体の内周と外周とでは、外周の方が周速が早いため、ヘッドスライダの浮上量は大きくなる。そこで、外周にいくに従って、圧電アクチュエータによりフロント側の空気ベアリング表面を記録媒体から離れる方向に変位させれば、正圧の発生が小さくなりヘッドスライダの浮上量を下げることが可能となり、記録媒体の内周と外周での浮上量を一定に保つことができる。
【００９７】
ヘッドスライダの浮上量が一定の場合、記録密度を均一化できるため、ゾーンビットレコーディングが容易になり、記録密度を向上できる。
【００９８】
空気ベアリング表面の加工ばらつきによるヘッドスライダの浮上量のばらつきを補正することができる。さらに、使用場所（高度差）によるヘッドスライダの浮上量変化を補正することができる。
【００９９】
フロントレールの右側空気ベアリング表面と左側空気ベアリング表面を独立して変化させることで、ヘッドスライダのロール方向の補正も可能である。さらに、ヘッドスライダが磁気ディスクに吸着時に、圧電アクチュエータにより空気ベアリング表面を変化させることで吸着状態を解除できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例斜視図である。
【図２】従来例の動作説明図である。
【図３】カバーを取り外した状態の磁気ディスク装置の平面図である。
【図４】図４（Ａ）はランプ部材の側面図、図４（Ｂ）はランプ部材の平面図である。
【図５】本発明第１実施形態の斜視図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】第１実施形態の磁気ヘッドスライダの動作説明図である。
【図８】本発明第２実施形態の斜視図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】本発明第３実施形態の斜視図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】本発明第４実施形態の斜視図である。
【図１３】図１２のＸIII−ＸIII線断面図である。
【図１４】本発明第５実施形態の斜視図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線断面図である。
【図１６】本発明第６実施形態の斜視図である。
【図１７】図１６のＸＶII−ＸＶII線断面図である。
【図１８】本発明第７実施形態の斜視図である。
【図１９】図１８のＸＩＸ−ＸＩＸ線断面図である。
【符号の説明】
４８〜４８Ｆ 磁気ヘッドスライダ
７０ フロントレール
７２ リアセンターレール
７４ 空気ベアリング表面（ＡＢＳ）
７６ ステップ面
８２ 電磁トランスデューサ
８４，８６ サイドレール
９２ 溝
９４ 圧電アクチュエータ
９６ 電極
Claims (6)
- ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有し、前記ディスクのトラックを横切る方向に移動するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータと；
を具備したことを特徴とするヘッドスライダ。 - 前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、第２空気ベアリング表面を有するリアレールを更に具備し、
前記トランスデューサは前記リアレールの空気流出端部に形成されている請求項１記載のヘッドスライダ。 - 前記第１空気ベアリング表面は互いに離間した左側空気ベアリング表面と右側空気ベアリング表面を含んでおり、
前記圧電アクチュエータは前記左側空気ベアリング表面に背向して設けられた左側圧電アクチュエータと、前記右側空気ベアリング表面に背向して設けられた右側圧電アクチュエータとを含んでいる請求項１記載のヘッドスライダ。 - 前記圧電アクチュエータを搭載した部分の前記ヘッドスライダ背面に形成されたヘッドスライダ幅方向に伸長する切り欠きをさらに具備した請求項１記載のヘッドスライダ。
- ディスク対向面と空気流入端と空気流出端とを有し、前記ディスクのトラックを横切る方向に移動するヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍のディスク対向面に形成された、第１空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータの長手方向中心は、前記ヘッドスライダの長手方向中心よりも前記空気流入端側に位置することを特徴とするヘッドスライダ。 - ベースを有するハウジングと；
複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、空気流入端と、空気流出端と、ディスク対向面を有する負圧ヘッドスライダと；
前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；
前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取りつけられたアクチュエータアームと；
前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；
前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；
前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、空気ベアリング表面を有するフロントレールと；
前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；
前記フロントレールで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；
空気流出方向に対するロール方向に前記ヘッドスライダを制御可能なように、空気流出方向に対して対称的に、前記空気流出端近傍を除く前記ディスク対向面と反対側のヘッドスライダ背面に搭載された二つの圧電アクチュエータとを具備し；
前記圧電アクチュエータにより、空気流出方向に対するロール方向にヘッドスライダの姿勢を制御することを特徴とするディスク装置。
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