JP4247290B1 - ヘッド、ヘッドサスペンションアッセンブリ、およびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスク内周側でのヘッド浮上量を大きくし、信頼性、安定性の向上したヘッド、ヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク装置を提供する。
【解決手段】ヘッド４０のスライダ４２は、対向面４３に形成された負圧キャビティ５４と、負圧キャビティの上流側に位置したリーディングステップ部５０と、互いに対向した一対のサイドステップ部４６と、負圧キャビティの流出端側に位置したトレーリングステップ部５８と、対向面に形成され負圧キャビティに対して突出しているとともに負圧キャビティに対して空気流の流出側に設けられた一対のエンボス部７０と、を備えている。エンボス部は、それぞれ第２方向に沿って延びているとともに、トレーリングステップ部の両側に位置し、負圧キャビティに対してトレーリングステップ部よりも低くかつスライダの流出側端面４４ｂと面一に形成されている。
【選択図】図３

Description

この発明は、磁気ディスク装置等のディスク装置に用いるヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびヘッドサスペンションアッセンブリを備えたディスク装置に関する。

ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。キャリッジアッセンブリは、回動自在に支持されたアームと、アームから延出したサスペンションとを備え、このサスペンションに延出端に磁気ヘッドが支持されている。磁気ヘッドは、サスペンションに取り付けられたスライダ、およびスライダに設けられたヘッド部を有し、ヘッド部は、リード用の再生素子、ライト用の記録素子を含んで構成されている。

スライダは、磁気ディスクの記録面と対向した対向面（エアベアリングサーフェース：ＡＢＳ）を有している。スライダは、サスペンションにより、磁気ディスクの磁気記録層に向う方向に所定のヘッド荷重が印加されている。磁気ディスク装置の動作時、回転する磁気ディスクとスライダとの間には空気流が発生し、スライダの対向面には、空気流体潤滑の原理により、スライダを磁気ディスク記録面から浮上させる力（正圧）が作用する。この浮上力とヘッド荷重とを釣り合わせることにより、スライダは磁気ディスク記録面と隙間を保って浮上する。スライダの浮上量の変動を防止するため、スライダの対向面中央付近に負圧キャビティや動圧発生溝を形成したディスク装置が知られている。

また、一般的な磁気ディスクでは、磁気ヘッドとディスク界面と接触による磨耗を低減するため、潤滑剤がディスク表面に薄く塗布されている。潤滑剤の大部分は、ディスク表面に付着しているが、僅かな部分はディスク表面から遊離し、スライダの対向面に付着する場合がある。スライダに潤滑剤が付着すると、その付着量が次第に増え、ある量を超えるとスライダからディスク表面上に落下し、突起状に盛り上がってディスク表面に付着する。このような潤滑剤の突起がディスク表面上に形成されていると、この突起上を磁気ヘッドが通過する際、磁気ヘッドが所定量以上にディスク表面から浮上し、いわゆるハイフライライト状態となってしまう。これにより、ディスク表面に対する磁気ヘッドの情報書込み、読出しを正確に行えない場合が生じる。

潤滑剤が、スライダ表面とディスク表面との間の表面張に起因してスライダ表面に付着することを防止するため、スライダの対向面に複数の不連続部を設け、よどんだ空気領域を形成したものが提供されている（例えば、特許文献１）。
特表２００１−５０３９０３号公報

磁気ディスク装置において、ディスク表面とスライダとの間を流れる空気流は、その大部分が、スライダの空気流入端側から流出端側へ流れるレギュラーフローとなるが、一部は、スライダから一端流出した後、再度、スライダとディスク表面との間に逆流するバックフローとなる。

このようなバックフローが生じた場合、ディスク表面から巻き上げられた潤滑剤がスライダの対向面に向かって流れ、スライダの対向面に付着する。そして、潤滑剤の付着量が徐々に増加していくと、最終的に潤滑剤がディスク表面に落下し、突起状に盛り上がってディスク表面に付着する。このような潤滑剤の突起がディスク表面上に形成されていると、前述したように、磁気ヘッドが所定量以上にディスク表面から浮上し、いわゆるハイフライライトが発生する。
上述した従来の磁気ディスク装置では、表面張力に起因する潤滑剤の付着を低減することは可能であるが、バックフローに起因する潤滑剤の付着を抑制することは困難となる。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、バックフローに起因する潤滑剤の付着を低減し、信頼性および安定性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係るヘッドは、回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面、前記対向面に対して交差して延びた流入側端面、および前記対向面に対して交差して延びた流出側端面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を備え、前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面に形成され、前記負圧キャビティに対して突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、それぞれ前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出して設けられ、前記第１方向に沿って前記リーディングパッド部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向した一対のサイドステップ部と、前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置し、前記記録媒体に対向する上面を有したトレーリングステップ部と、前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられた一対のエンボス部と、を備え、前記エンボス部は、それぞれ前記第２方向に沿って延びているとともに、前記第２方向に対して前記トレーリングステップ部の両側に位置し、前記負圧キャビティに対して前記トレーリングステップ部よりも低くかつ前記スライダの流出側端面と面一に形成されている。

この発明の他の態様に係るディスク装置は、ディスク状の記録媒体と、前記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、前記記録媒体の表面に対向する対向面、前記対向面に対して交差して延びた流入側端面、および前記対向面に対して交差して延びた流出側端面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の表面に向かうヘッド荷重を前記ヘッドに印加したヘッドサスペンションと、を備え、前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面に形成され、前記負圧キャビティに対して突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、それぞれ前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出して設けられ、前記第１方向に沿って前記リーディングパッド部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向した一対のサイドステップ部と、前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置し、前記記録媒体に対向する上面を有したトレーリングステップ部と、前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられた一対のエンボス部と、を備え、前記エンボス部は、それぞれ前記第２方向に沿って延びているとともに、前記第２方向に対して前記トレーリングステップ部の両側に位置し、前記負圧キャビティに対して前記トレーリングステップ部よりも低くかつ前記スライダの流出側端面と面一に形成されている。

この発明の態様によれば、スライダの空気流出側端の負圧キャビティ内にエンボス部を設けることによって、スライダの空気流出側から空気流入側へ空気流が逆流を起こすいわゆるバックフローを防止し、スライダに対する潤滑剤の付着を低減することができる。これにより、信頼性および安定性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク装置が得られる。

以下図面を参照しながら、この発明に係るディスク装置をハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）に適用した第１の実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のケース１２と、複数のねじによりケースにねじ止めされケースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。

ケース１２内には、記録媒体としての磁気ディスク１６、磁気ディスクを支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ１８、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド４０、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ２２、キャリッジアッセンブリを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）２４、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した退避位置に保持するランプロード機構２５、およびヘッドＩＣ等を有する基板ユニット２１等が収納されている。

ケース１２の底壁外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。このプリント回路基板は、基板ユニット２１を介して、スピンドルモータ１８、ＶＣＭ２４、および磁気ヘッド４０の動作を制御する。

磁気ディスク１６は、上面および下面に磁気記録層を有している。また、磁気ディスク１６の表面には、１ｎｍ程度の厚さで、潤滑剤１７、例えば、オイルが塗布されている。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８の図示しないハブの外周に嵌合されているとともに、クランプばね１７によってハブ上に固定されている。スピンドルモータ１８を駆動することにより、磁気ディスク１６は所定の速度、例えば、４２００ｒｐｍで矢印Ｂ方向に回転される。

キャリッジアッセンブリ２２は、ケース１２の底壁上に固定された軸受部２６と、軸受部から延出した複数のアーム３２と、を備えている。これらのアーム３２は、磁気ディスク１６の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２６から同一の方向へ延出している。キャリッジアッセンブリ２２は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３８を備えている。サスペンション３８は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム３２の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション３８は対応するアーム３２と一体に形成されていてもよい。アーム３２およびサスペンション３８によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッド４０とによりヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。

図２に示すように、各磁気ヘッド４０は、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダに設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有し、サスペンション３８の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド４０は、サスペンション３８の弾性により、磁気ディスク１６の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。

図１に示すように、キャリッジアッセンブリ２２は、軸受部２６からアーム３２と反対の方向へ延出した支持枠４５を有し、この支持枠により、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル４７が支持されている。支持枠４５は、合成樹脂によりボイスコイル４７の外周に一体的に成形されている。ボイスコイル４７は、ケース１２に固定された一対のヨーク４９間に位置し、これらのヨーク、および一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ２４を構成している。ボイスコイル４７に通電することにより、軸受部２６の回りでキャリッジアッセンブリ２２が回動し、磁気ヘッド４０は磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動および位置決めされる。

ランプロード機構２５は、ケース１２の底壁に設けられているとともに磁気ディスク１６の外側に配置されたランプ５１と、各サスペンション３８の先端から延出したタブ５３と、を備えている。キャリッジアッセンブリ２２が、磁気ディスク１６の外側の退避位置まで回動する際、各タブ５３は、ランプ５１に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッド４０のアンロード動作を行う。

次に、磁気ヘッド４０の構成について詳細に説明する。図３は磁気ヘッドのスライダを示す斜視図、図４はスライダの平面図、図５はスライダの断面図である。
図３ないし図５に示すように、磁気ヘッド４０はほぼ直方体状に形成されたスライダ４２を有し、このスライダは磁気ディスク１６の表面に対向する矩形状のディスク対向面（ＡＢＳ）４３、ディスク対向面と直行して延びた流入側端面４４ａ、ディスク対向面と直行して延びた流出側端面４４ｂ、およびそれぞれディスク対向面と直行して延びた一対の側面４４ｃを有している。

ディスク対向面４３の長手方向を第１方向Ｘ、これと直交する幅方向を第２方向Ｙとする。スライダ４２は、第１方向Ｘの長さＬが１．２５ｍｍ以下、例えば、０．８５ｍｍ、第２方向Ｙに沿った幅Ｗが１．０ｍｍ以下、例えば、０．７ｍｍに形成され、いわゆるフェムトスライダとして構成されている。

磁気ヘッド４０は浮上型のヘッドとして構成され、スライダ４２は、磁気ディスク１６の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃ（図２参照）により浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。ここで、空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１６の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１６表面に対し、ディスク対向面４３の第１方向Ｘが空気流Ｃの方向とほぼ一致するように配置されている。

図３ないし図５に示すように、ディスク対向面４３のほぼ中央部から流出端側に渡って、凹所からなる負圧キャビティ５４が形成されている。負圧キャビティ５４は、下流側に向かって開放している。スライダ４２の厚さは、例えば０．２３ｍｍに形成され、負圧キャビティ５４の深さは６００〜１３００ｎｍ、例えば１２００ｎｍに形成されている。負圧キャビティ５４を設けることにより、ＨＤＤで実現される全てのヨー角において、ディスク対向面４３中心部で負圧を発生させることができる。

ディスク対向面４３において、流入側端部には、ほぼ矩形状のリーディングステップ部５０が形成されている。リーディングステップ部５０はディスク対向面４３より一段低く、負圧キャビティ５４の底面に対して突出して設けられ、かつ、空気流Ｃに対して負圧キャビティ５４の流入側に位置している。

ディスク対向面４３には、ディスク対向面４３の各側縁に沿って延びているとともに第２方向Ｙに間隔を置いて対向した一対のサイドステップ部４６が形成されている。これらのサイドステップ部４６は負圧キャビティ５４の底面に対して突出して設けられている。サイドステップ部４６は、リーディングステップ部５０からスライダ４２の下流端側に延出している。リーディングステップ部５０および一対のサイドステップ部４６は、スライダ４２の中心軸線に対して対象に設けられ、全体として、上流側が閉塞され、下流側に向かって開放したほぼＵ字形状に形成されている。そして、リーディングステップ部５０および一対のサイドステップ部４６により負圧キャビティ５４が規定されている。

磁気ヘッド４０のピッチ角を維持するため、リーディングステップ部５０上には、空気膜によってスライダ４２を支えるリーディングパッド５２が突設されている。リーディングパッド５２は、第２方向Ｙに沿ってリーディングステップ部５０の幅方向全域に渡り連続的に延びているとともに、スライダ４２の流入側端面４４ａから下流側にずれた位置に形成されている。

各サイドステップ部４６上には、サイドパッド４８が形成され、リーディングパッド５２に繋がっている。リーディングパッド５２およびサイドパッド４８はほぼ平坦に形成され、ディスク対向面４３を形成している。

各サイドパッド４８には第１凹所５６ａおよび第２凹所５６ｂが連続して形成されている。第１および第２凹所５６ａ、５６ｂは、磁気ディスク表面に向かって開口しているとともに、ディスク対向面４３の流入側端に向かって開口している。第１凹所５６ａおよび第２凹所５６ｂの各々は矩形状に形成され、第１方向Ｘとほぼ平行に延びた一対の側縁、およびこれら側縁の延出端同士を繋いでいるとともに第２方向Ｙとほぼ平行に延びた底縁によって規定されている。第２凹所５６ｂは、第１凹所５６ａよりも一段深く形成されている。

スライダ４２のディスク対向面４３には、それぞれ第１方向Ｘに沿ってサイドステップ部４６からスライダの流出側端に向かって延出した一対のスカート部５７が形成されている。各スカート部５７は、サイドステップ部４６よりも深く形成され、負圧キャビティ５４の底面に対して突出している。

スライダ４２は、空気流Ｃの方向に対して、ディスク対向面４３の流出側の端部に形成されたトレーリングステップ部５８を有している。トレーリングステップ部５８は、負圧キャビティ５４の底面に対して突出して形成され、その突出高さは、リーディングステップ部５０と同一突出高さに形成されている。言い換えると、トレーリングステップ部５８は、ディスク対向面４３からの深さが、リーディングステップ部５０と同一深さ、５０〜２５０ｎｍ、例えば、１００ｎｍに形成されている。トレーリングステップ部５８は、空気流Ｃの方向に対して、負圧キャビティ５４の下流側に位置し、かつ、ディスク対向面４３の第２方向Ｙほぼ中央に位置している。更に、トレーリングステップ部５８は、スライダ４２の流出側端面４４ｂから僅かに流入側端面４４ａ側にずれて設けられている。

図３ないし図５に示すように、トレーリングステップ部５８は、ほぼ直方体形状に形成され、上流側に位置した２つの角部が面取りされた形状を有している。トレーリングステップ部５８は、磁気ディスク表面と対向した上面を有している。

トレーリングステップ部５８の上面には、空気膜によってスライダ４２を支えるトレーリングパッド６０が突設されている。トレーリングパッド６０は、リーディングパッド５２およびサイドパッド４８と同一高さレベルに形成され、その表面は、ディスク対向面４３を構成している。

トレーリングパッド６０は、ほぼ矩形状のベース部６２、および第２方向Ｙに沿ってベース部から両側へ延出した一対の翼部６４を有している。トレーリングステップ部５８において、ベース部６２は、流出端側で中心軸線上に設けられ、第２方向Ｙのほぼ中央に位置している。各翼部６４は、ベース部６２の両端から第１方向Ｘに沿ってスライダ４２の上流端側に延びている。

スライダ４２は、ディスク対向面４３に形成され一対のエンボス部７０を有している。これらエンボス部７０は、負圧キャビティ５４よりも浅く形成され、負圧キャビティ５４の底面に対して突出しているとともに、負圧キャビティに対して空気流Ｃの流出端側に設けられている。エンボス部７０は、それぞれ矩形板状に形成され、それぞれ第２方向Ｙに沿って延びているとともに、この第２方向に対してトレーリングステップ部５８の両側に位置している。エンボス部７０は、負圧キャビティ５４に対してトレーリングステップ部５８よりも低く、つまり、対向面４３に対して、トレーリングステップ部よりも深く、２００〜８００ｎｍ、例えば、深さ４００ｎｍに形成されている。なお、各エンボス部７０の上面は、平坦に形成され、磁気ディスクの表面と対向する。

更に、一対のエンボス部７０は、スライダ４２の流出端に沿って形成され、各エンボスの端面はスライダ４２の流出側端面４４ｂと面一に形成されている。各エンボス部７０は、トレ−リングステップ５８の近傍からスライダ４２の側面４４ｃの近傍まで第２方向Ｙに沿って延在している。また、各エンボス部７０は、第１方向Ｘに沿ってスライダ４２の流出側端面から上流側に延びた幅ｄを有している。前述した一対のスカート部５７は、サイドステップ部４６からエンボス部７０に向かって延出し、その延出端は、僅かな隙間を置いてエンボス部７０と対向している。

図５に示すように、磁気ヘッド４０のヘッド部４４は、磁気ディスク１６に対して情報の記録再生を行う記録素子および再生素子を有している。これら再生素子および記録素子は、空気流Ｃの方向に対して、スライダ４２の下流側端部内に埋め込まれている。再生素子および記録素子は、トレーリングパッド６０に形成された図示しないリード／ライトギャップを有している。

以上のように構成されたＨＤＤおよびヘッドサスペンションアッセンブリによれば、磁気ヘッド４０は、磁気ディスク１６の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。これにより、ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。図２に示すように、磁気ヘッド４０は、ヘッド部４４のリード／ライトギャップが最もディスク表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。

磁気ヘッド４０は、スライダ４２のディスク対向面４３に負圧キャビティ５４を設けることにより、ＨＤＤで実現される全てのヨー角において、ディスク対向面４３中心部で負圧を発生させることができる。また、スライダ４２の空気流出端において、負圧キャビティ内にエンボス部７０を設けることによって、スライダの空気流出端側から空気流入端側へ空気流が逆流する、いわゆるバックフローの発生を抑制し、スライダに対する潤滑剤の付着を低減することができる。

スライダにおけるバックフローを低減するメカニズムについて述べる。図６は、バックフローを説明するための空気流の概念図を示し、スライダ長さ方向（第１方向Ｘ）に沿ったバックフローの流量Ｑｘを求めるための式を以下に示す。

上記式において、
ｕ＝スライダ長さ方向の速度関数、 Ｖ＝ディスク速度、
Ｈ＝ディスク面とスライダＡＢＳとの隙間高さ、 μ＝空気の粘性係数、
Ｐ＝空気膜圧力、 ｘ＝スライダ長さ方向
を示している。

流量Ｑｘを正にするためには、ディスク速度Ｖが一定であるとすると、上記式の第２項にＨ^３が存在するため、Ｈを小さくする（＝隙間高さを小さくする）ことが有効であることが分かる。よって、本実施形態では、スライダ４２の空気流出端側の負圧キャビティ内に、エンボス部７０を設けて、ディスク表面との隙間高さＨを小さくすることで、空気の流れをバックフローからレギュラーフロー（空気流入側から流出側へ流れる方向）にすることができる。結果として、バックフローを低減し、スライダへの潤滑剤の付着を低減することができる。

本発明者は、上述した実施形態に係る磁気ヘッド、および比較例に係る磁気ヘッドを用意し、これらの磁気ヘッドについて、スライダのディスク対向面近傍に流れる空気の流速解析（バックフローの発生状態）を行うとともに、および磁気ディスクの内周から外周までのスライダの浮上量をシュミレーションした。図７は、比較例１に係る磁気ヘッドを示し、図８は、比較例２に係る磁気ヘッドを示し、図９は、本実施形態に係る磁気ヘッドを示している。また、これらの図において、矢印は、バックフローを示し、矢印の密度が高い程、バックフローの流量が多いことを示している。

比較例１に係る磁気ヘッドは、スライダ４２の負圧キャビティ５４の流出側端部にエンボス部が設けられていないもので、他の構成は、本実施形態と共通している。そして、比較例１の磁気ヘッドでは、スライダ４２の流出側端面４４ｂ側から負圧キャビティ５４内に逆流する比較的多量のバックフローが発生する。

比較例２に係る磁気ヘッドは、スライダ４２の負圧キャビティ５４の流出側端部に形成されたエンボス部７０を備えているが、各エンボス部は、スライダの流出側端面４４ｂから流入端側にずれて形成され、流出端面とエンボス部との間に間隔が形成されている。比較例２において、他の構成は、本実施形態と共通している。

比較例２の磁気ヘッドでは、比較例１の磁気ヘッドに比較するとバックフローの発生量が減少しているが、スライダ４２の流出側端面４４ｂとエンボス部７０との間の領域において、比較的多量のバックフローが発生する。
これに対して、図９に示すように、本実施形態に係る磁気ヘッドによれば、比較例１および比較例２に比べて、スライダ４２の空気流出端から発生するバックフローが大幅に減少していることが分かる。エンボス部７０の深さは、２５０ｎｍ以上、８００ｎｍ以下に形成されていると、上記と同様に、エンボス部によるバックフローの低減効果が得られる。

図１０は、比較例２に係る磁気ヘッドの負圧キャビティの深さ（溝深さ）の変化に伴う負圧変動および本実施形態に係る磁気ヘッドのエンボス部の深さ（溝深さ）の変化に伴う負圧変動をシュミレーションした結果を示している。図１１は、比較例２に係る磁気ヘッドの負圧キャビティの深さ（溝深さ）の変化に伴う磁気ヘッドの浮上量変動および本実施形態に係る磁気ヘッドのエンボス部の深さ（溝深さ）の変化に伴う磁気ヘッドの浮上量変動をシュミレーションした結果を示している。

図１０および図１１に示すように、比較例２に係る磁気ヘッドでは、磁気ディスクの内周に対向する位置（ＩＤ）、磁気ディスクの半径方向中間部と対向する位置（ＭＤ）、外周に対向する位置（ＯＤ）のいずれにおいても、溝深さの減少に伴い負圧量が大幅に低減し、磁気ヘッドの浮上量が極端に増加してしまう。

これに対して、本実施形態に係る磁気ヘッドによれば、磁気ディスクの内周に対向する位置（ＩＤ）、磁気ディスクの半径方向中間部と対向する位置（ＭＤ）、外周に対向する位置（ＯＤ）のいずれにおいても、エンボス部の深さ（溝深さ）を変化させても負圧量はほとんど変化せず、磁気ヘッドの浮上量変動への影響はほとんどないことが分かる。

なお、前述したように、エンボス部７０の深さが８００ｎｍ以下であれば、バックフローの低減効果が得られるが、負圧の低下を考慮した場合、エンボス部の深さは２００ｎｍ以上にすることが望ましい。

以上のことから、スライダの空気流出端側の負圧キャビティ内にエンボス部を設け、スライダの流出側端面と面一に配置することにより、空気流出側から空気流入側へ空気流が逆流するバックフローを防ぎ、スライダに対する潤滑剤の付着を低減することができる。これにより、信頼性および安定性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク装置が得られる。

図１２は、この発明の第２の実施形態に係るディスク装置の磁気ヘッド４０を示している。本実施形態によれば、スライダ４２に形成されたエンボス部７０は、第１方向Ｘに沿った幅が大きく形成され、スライダ４２の流出側端面４４ｂからサイドパッド４８の近傍まで延出している。

また、図１３に示すように、この発明の第３の実施形態に係るディスク装置の磁気ヘッド４０によれば、スライダ４２に形成された一対のエンボス部７０は、トレーリングステップ部５８の位置で互いに連結され、スライダの第２方向Ｙに沿って連続して延びている。これらのエンボス部７０は、スライダの流出側端面４４ｂと面一に形成されている。

第２および第３の実施形態において、ディスク対向面４３に対するエンボス部７０の深さは、トレーリングステップ部５８の深さよりも深く形成されている。第２および第３の実施形態において、磁気ヘッドを含む磁気ディスク装置の他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。そして、第２および第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

スライダにおけるリーディングステップ部、トレーリングステップ部、エンボス部、各パッドの形状および寸法等は上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて変更可能である。この発明は、フェムトスライダに限らず、ピコスライダ、ペムトスライダ、あるいは、より寸法の大きなスライダにも適用可能である。また、ディスク装置において、磁気ディスクの枚数は１枚に限らず、増加可能である。

図１は、この発明の第１の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。 図２は、上記ＨＤＤにおける磁気ヘッド部分を拡大して示す側面図。 図３は、上記磁気ヘッドのスライダのディスク対向面側を示す斜視図。 図４は、上記スライダのディスク対向面側を示す平面図。 図５は、図４の線Ａ−Ａに沿った断面図。 図６は、ディスク表面とスライダとの間を流れる空気流の概念図。 図６は、比較例１として、エンボス部を持たない磁気ヘッドのスライダを示す平面図。 図８は、比較例２として、エンボス部がスライダの流出端面から流入側にずれて設けられた磁気ヘッドのスライダを示す平面図。 図９は、第１の実施形態に係る磁気ヘッドのスライダを示す平面図。 図１０は、本実施形態に係る磁気ヘッドと比較例２に係る磁気ヘッドとについて、スライダの溝深さ変化に伴う発生負圧の変動を、ディスクの内周部、中間部、外周部のそれぞれの位置について比較して示す図。 図１１は、本実施形態に係る磁気ヘッドと比較例２に係る磁気ヘッドとについて、スライダの溝深さ変化に伴う発生負圧の変動を、ディスクの内周部、中間部、外周部のそれぞれの位置について比較して示す図。 図１２は、この発明の第２の実施形態に係る磁気ヘッドのディスク対向面側を示す平面図。 図１３は、この発明の第３の実施形態に係る磁気ヘッドのディスク対向面側を示す平面図。

符号の説明

１２…ケース、１６…磁気ディスク、１８…スピンドルモータ
２２…キャリッジアッセンブリ、２６…軸受部、３２…アーム、
３８…サスペンション、４０…磁気ヘッド、４２…スライダ、４３…ディスク対向面、
４４…ヘッド部、５０…リーディングステップ部、５２…リーディングパッド、
５４…負圧キャビティ、５８…トレーリングステップ部、６０…トレーリングパッド、
７０…エンボス部

Claims (7)

1. 回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面、前記対向面に対して交差して延びた流入側端面、および前記対向面に対して交差して延びた流出側端面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、
   前記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を備え、
   前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
   前記スライダは、
   前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
   前記対向面に形成され、前記負圧キャビティに対して突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
   それぞれ前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出して設けられ、前記第１方向に沿って前記リーディングパッド部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向した一対のサイドステップ部と、
   前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置し、前記記録媒体に対向する上面を有したトレーリングステップ部と、
   前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられた一対のエンボス部と、を備え、
   前記エンボス部は、それぞれ前記第２方向に沿って延びているとともに、前記第２方向に対して前記トレーリングステップ部の両側に位置し、前記負圧キャビティに対して前記トレーリングステップ部よりも低くかつ前記スライダの流出側端面と面一に形成されているヘッド。
2. 前記各エンボス部は、前記第１方向に沿って前記流出側端面から上流側に延びた幅を有している請求項１に記載のヘッド。
3. 前記一対のエンボス部は、前記第２方向に沿って互いに連続して延びている請求項１に記載のヘッド。
4. 前記スライダは、前記対向面に形成され、それぞれ前記第１方向に沿って前記サイドステップ部から前記エンボス部に向かって延びた一対のスカート部を有している請求項１に記載のヘッド。
5. 前記スライダは、前記第１方向の長さが０．８５ｍｍ、第２方向の幅が０．７ｍｍのフェムトスライダであり、トレーリングステップ部の深さが５０ｎｍ以上、２５０ｎｍ以下、各エンボス部の深さが２５０ｎｍ以上、８００ｎｍ以下に形成されている請求項１に記載のヘッド。
6. ディスク状の記録媒体と、前記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、を備えたディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリであって、
   前記記録媒体の表面に対向する対向面、前記対向面に対して交差して延びた流入側端面、および前記対向面に対して交差して延びた流出側端面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、
   前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の表面に向かうヘッド荷重を前記ヘッドに印加したヘッドサスペンションと、を備え、
   前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
   前記スライダは、
   前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
   前記対向面に形成され、前記負圧キャビティに対して突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
   それぞれ前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出して設けられ、前記第１方向に沿って前記リーディングパッド部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向した一対のサイドステップ部と、
   前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置し、前記記録媒体に対向する上面を有したトレーリングステップ部と、
   前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられた一対のエンボス部と、を備え、
   前記エンボス部は、それぞれ前記第２方向に沿って延びているとともに、前記第２方向に対して前記トレーリングステップ部の両側に位置し、前記負圧キャビティに対して前記トレーリングステップ部よりも低くかつ前記スライダの流出側端面と面一に形成されているヘッドサスペンションアッセンブリ。
7. ディスク状の記録媒体と、
   前記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、
   前記記録媒体の表面に対向する対向面、前記対向面に対して交差して延びた流入側端面、および前記対向面に対して交差して延びた流出側端面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、
   前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の表面に向かうヘッド荷重を前記ヘッドに印加したヘッドサスペンションと、を備え、
   前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
   前記スライダは、
   前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、
   前記対向面に形成され、前記負圧キャビティに対して突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置したリーディングステップ部と、
   それぞれ前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出して設けられ、前記第１方向に沿って前記リーディングパッド部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向した一対のサイドステップ部と、
   前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置し、前記記録媒体に対向する上面を有したトレーリングステップ部と、
   前記対向面に形成され前記負圧キャビティに対して突出しているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられた一対のエンボス部と、を備え、
   前記エンボス部は、それぞれ前記第２方向に沿って延びているとともに、前記第２方向に対して前記トレーリングステップ部の両側に位置し、前記負圧キャビティに対して前記トレーリングステップ部よりも低くかつ前記スライダの流出側端面と面一に形成されているディスク装置。

Images