JP4304805B2 - 浮上ヘッドスライダとディスクドライブ装置 - 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、光ディスクや光磁気ディスク等の回転型の記憶メディアを用いて大容量のデータの記録及び／又は再生を行うことができる大容量記憶装置に適用するのに最適な浮上ヘッドスライダと、その浮上ヘッドスライダを用いるディスクドライブ装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１０及び図１１に示すように、ディスクドライブ装置の一例であるリムーバルハードディスク・ドライブ装置（以下、Ｒ−ＨＤＤと記載する）３１では、回動型のヘッドアクチュエータ３２が使用されていて、そのヘッドアクチュエータ３２の先端には板厚が薄い板バネで構成されたサスペンション３３が取り付けられ、そのサスペンション３３の先端に浮上ヘッドスライダ３４がジンバルプレート等を介して支持されている。そして、回転型の大容量記憶メディアの一例であって、磁気ディスクで構成されているハードディスク３５がカートリッジ３６内に回転自在に収容されていて、そのカートリッジ３６によってハードデイ３５がＲ−ＨＤＤ３１内に交換可能（脱着自在）に装填されるように構成されている。
【０００３】
そして、Ｒ−ＨＤＤ３１内にはスピンドルモータ３７が搭載されていて、カートリッジ３６によってＲ−ＨＤＤ３１内に装填されたハードディスク３５の強磁性体で構成されているセンタコア３８がスピンドルモータ３７の頂部のチャッキングマグネット３９上にマグネットチャッキングされる。そして、スピンドルモータ３７によってハードディスク３５を矢印ａ方向に高速で回転駆動して、そのハードディスク３５の記録面３５ａの表面に動圧軸受として利用する矢印ａ方向に流れる空気流ＡＳを発生させる。そして、ヘッドアクチュエータ３２のサスペンション３３のばね力によって浮上ヘッドスライダ３４をそのハードディスク３５の記録面の空気流ＡＳ上に押圧させるようにして、その浮上ヘッドスライダ３４をハードディスク３５の記録面の表面上に数１０ｎｍの値に浮上させる。そして、ヘッドアクチュエータ３２によってその浮上ヘッドスライダ３４をハードディスク３５の内外周方向である矢印ｂ、ｃ方向にシークしながら、情報の高密度の記録、再生を行うように構成されている。
なお、図１１は、ヘッドアクチュエータ３２によって浮上ヘッドスライダ３４がハードディスク３５の内外周に矢印ｂ、ｃ方向にシークされる際のスキュー角（記録トラックの接線に対する浮上ヘッドスライダ３４の開き角度を言う）θを説明していて、図１１の例においては、このスキュー角θは記録トラックの半径方向の中間点でプラススキュー角＋θとマイナススキュー角−θに反転され、浮上ヘッドスライダ３４が記録トラックの最外周にシークされた時に、そのスキュー角θは最大のプラススキュー角＋θとなり、その逆に、浮上ヘッドスライダ３４が記録トラックの最内周にシークされた時には、そのスキュー角θが最大のマイナススキュー角−θとなる。
【０００４】
ところで、図１２及び図１３に示すように、従来の一般的な浮上ヘッドスライダ３４は、扁平な直方体形状に構成されているスライダ本体４１のハードディスク３５の記録面３５ａと対向するベース面４２上で、空気流ＡＳの流入方向（＝ハードディスク３５の回転方向）ａの上流側（矢印ａ方向の逆方向側を言う）の端面であるスライダ本体４１の前端面４１ａ側に偏位された位置に平面形状がほぼコ字状のステップ面４３をそのベース面４２に対して段差を有する平行面状（ステップ面４３とベース面４２が平行であること）に形成し、そのベース面４２上でステップ面４３より下流側（矢印ａ方向側の前方側を言う）に偏位された位置に平面形状がコ字状のレール面４４をステップ面４３及びベース面４２に対して段差を有する平行面状（レール面４４がステップ面４３及びベース面４２に対して平行であること）に形成している。この際、レール面４４はスライダセンターＰに対して直角な前側レール面４４ａと、スライダセンターＰと平行な一対の後側レール面４４ｂとによって平面形状がコ字状に形成されていて、ステップ面４３とレール面４４の前側レール面４４ａとの間の前側段差面４５がスライダセンターＰに対して直角に形成されている。そして、その前側段差面４５とステップ面４３の直角なコーナ部分が正圧発生部４６に形成され、レール面４４の前側レール面４４ａと一対の後側レール面４４ｂとの間でコ字状に囲まれた凹所が負圧発生部４７に形成されている。なお、スライダ本体４１の空気流の流入方向ａの下流側の端面である後端面４１ｂの近傍位置でレール面４４の一方の後側レール面４４ｂの後端近傍位置にはハードディスク３５の記録面に情報を記録、再生する磁気ヘッド４８のヘッドチップが露呈されている。
【０００５】
また、図１２〜図１４に示すように、ベース面４２上にステップ面４３及びレール面４４を順次段差を有するように加工する方法としては、レール面４４を最上層の基準面とし、イオンエッチング等の加工方法により、そのレール面４４の輪郭線５１及びステップ面４３の輪郭線５２をこれらの段差相当分だけ下方へ２段階に掘り下げるようにして加工されている。その際、加工精度の関係で、レール面４４の輪郭線５１がステップ面４３の輪郭線５２に内包される（レール面４４がステップ面４３より少し小さいコ字状に形成されること。）ように加工するのが一般的であり、スライダ本体４１の後端面４１ｂでは、これらの両輪郭線５１、５２を一緒に切断するのが一般的である。
【０００６】
従って、従来の一般的な浮上ヘッドスライダ３４では、レール面４４の前側レール面４４ａの空気流ＡＳの流入方向ａの下流側にも、ステップ面４３に対する後側段差面５３が形成され、そのステップ面４３の後側段差面５３より更に下流側にも、ベース面４２に対する後側段差面５４が形成されていた。そして、従来は、これらの後側段差面５３、５４の空気流ＡＳの流入方向ａの間隔（以下単に前後方向の間隔と記載する）Ｓ１が３０μｍ〜４０μｍの大間隔に形成されていた。
【０００７】
そして、図１３に示すように、矢印ａ方向に高速で回転されるハードディスク３５の記録面３５ａの表面に発生されている空気流ＡＳの流入方向ａの上流側へ浮上ヘッドスライダ３４のスライダ本体４１の前端面４１ａがほぼ直角状に向くようにして、その浮上ヘッドスライダ３４のレール面４４をその空気流ＡＳ上にサスペンション３３のばね力によって矢印ｄ方向からほぼ直角状に押圧させることによって、正圧発生部４６で正圧を発生させて、そのレール面４４をハードディスク３５の記録面３５ａから数１０ｎｍの浮上量Ｈに浮上させる一方、負圧発生部４７で発生される負圧によって記録面３５ａに対するレール面４４の浮上量Ｈの適正化を図るようにして、磁気ヘッド４８で記録面３５ａに情報を記録、再生するように構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハードディスク３５の交換が不能な固定型のハードディスク・ドライブ装置では、ドライブ本体の外筐を密封ケースに構成して、ダストに対してクリーンな環境下で、浮上ヘッドスライダ３４をハードディスク３５の記録面３５ａ上に浮上させることができるので、ダストがその浮上ヘッドスライダ３４と記録面３５ａとの間に挟み込まれて、浮上ヘッドスライダ３４の浮上姿勢に悪影響を及ぼすことが殆んどない。
【０００９】
しかし、ハードディスク３５の交換が必要なＲ−ＨＤＤ３１では、カートリッジ３６の装填及び排出時に、Ｒ−ＨＤＤ３１内にダストが侵入され易く、その侵入されたダストは、ハードディスク３５の記録、再生中に、そのハードディスク３５の記録面３５ａに発生する空気流ＡＳに混って浮上ヘッドスライダ３４とハードディスク３５の記録面３５ａとの間に流入され易くなる。
【００１０】
この際、従来の一般的な浮上ヘッドスライダ３４は、図１２〜図１４に示すように、レール面４４の前側レール面４４ａの後側段差面５３と、ステップ面４３の後側段差面５４との間隔Ｓ１が３０μｍ〜４０μｍの大間隔に形成されていたために、図１４に示すように、これらの２つの後側段差面５３の下流側近傍位置で、ステップ面４３上Ｐ１にダストＤＳが付着され易かった。そして、その付着されたダストＤＳはやがて剥れて流出し、そのレール面４４とハードディスク３５の記録面３５ａとの間に挟み込まれる事態が発生すると、浮上ヘッドスライダ３４にピッチングやローリング等の浮上姿勢の不安定化が発生して、情報の録再不良を生じたり、最悪の場合には、浮上ヘッドスライダ３４のレール面４４や磁気ヘッド４８等が高速回転中のハードディスク３５の記録面３５ａに接触して、これら両者がクラッシュされてしまう等の事態も発生し易いと言う問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、耐ダスト性に非常に優れた浮上ヘッドスライダを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の浮上ヘッドスライダは、記憶メディアの回転によって発生する空気流によりその記憶メディアに対して浮上された状態で情報の記録及び／又は再生を行う浮上ヘッドスライダにおいて、スライダ本体に形成され、上記記憶メディアと対向されるベース面と、上記ベース面上の上記空気流の流入方向の上流側と下流側とに凹所を隔てて偏位され、該ベース面とほぼ平行面状に形成された第１及び第２のステップ面と、上記第１及び第２のステップ面上の上記空気流の流入方向の下流側へやや偏位された位置に段差を有するほぼ平行面状に形成された第１及び第２のレール面とを有し、上記第１のステップ面及び上記第１のレール面は上記空気流の下流側に進むに従って上記ベース面の幅方向のほぼ中央部から両側部にかけてほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に構成し、上記第２のステップ面及び上記第２のレール面は上記空気流の流入方向の上流側で小幅で、下流側に進むに従って大幅となる形状に形成し、上記第１のステップ面と上記第２のステップ面との間に凹所を形成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記ベース面の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍとするために、上記第１及び第２のステップ面に対する上記ベース面の段差Ｇ１をほぼ３μｍに構成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記第１及び第２のステップ面の段差Ｇ２をほぼ０．４μｍに構成したものである。
【００１３】
上記のように構成された本発明の浮上ヘッドスライダによれば、スライダ本体に形成され、上記記憶メディアと対向されるベース面と、上記ベース面上の上記空気流の流入方向の上流側と下流側とに凹所を隔てて偏位され、該ベース面とほぼ平行面状に形成された第１及び第２のステップ面と、上記第１及び第２のステップ面上の上記空気流の流入方向の下流側へやや偏位された位置に段差を有するほぼ平行面状に形成された第１及び第２のレール面とを有し、上記第１のステップ面及び上記第１のレール面は上記空気流の下流側に進むに従って上記ベース面の幅方向のほぼ中央部から両側部にかけてほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に構成し、上記第２のステップ面及び上記第２のレール面は上記空気流の流入方向の上流側で小幅で、下流側に進むに従って大幅となる形状に形成し、上記第１のステップ面と上記第２のステップ面との間に凹所を形成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記ベース面の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍに構成するために、上記第１及び第２のステップ面に対する上記ベース面の段差Ｇ１をほぼ３μｍに構成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記第１及び第２のステップ面の段差Ｇ２をほぼ０．４μｍに構成したので、記憶メディアの回転速度が速くなっても、これら２つの後側段差面の下流側に空気流の渦流が殆んど発生せず、これら２つの後側段差面の下流側にダストが付着され難くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をリムーバルハードディスク・ドライブ装置（Ｒ−ＨＤＤ）に適用された浮上ヘッドスライダの実施の形態を図１〜図９を参照して説明する。なお、図１０及び図１４と同一構造部には同一の符号を付して説明の重複を省く。
【００１５】
「浮上ヘッドスライダの基本的な構成」
まず、本発明の浮上ヘッドスライダ１の基本的な構成を図８によって説明すると、この浮上ヘッドスライダ１は、扁平な直方体形状に構成されているスライダ本体２のハードディスクの記録面と対向するベース面３上にステップ面４が段差Ｇ１を有する状態でそのベース面３に対して平行面状（平行な面であること）に形成され、そのステップ面４上にレール面５が段差Ｇ２を有する状態でそのステップ面４に対して平行面状（平行な面であること）に形成されている。そして、ベース面３とレール面５の段差がＧ３で示されている。この際、ステップ面４及びレール面５は空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に配置された第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａと、下流側に配置された第２のステップ面４ｂ及び第２のレール面５ｂで構成されている。そして、ステップ面４の第１のステップ面４ａが空気流ＡＳの流入方向ａの上流側であるスライダ本体２の前端面２ａ側へ偏位された位置に配置されていて、レール面５の第１のレール面５ａがその第１のステップ面４ａの前端に対して空気流ＡＳの流入方向ａの下流側へ所定の距離偏位された位置に配置されている。
【００１６】
そして、ベース面３の幅方向をＸ方向とし、長さ方向をＹ方向とした時に、ステップ面４の第１のステップ面４ａの空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に位置し、ベース面３に対する段差Ｇ１を有する前側段差面６と、レール面５の第１のレール面５ａの空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に位置し、第１のステップ面４ａに対する段差Ｇ２を有する前側段差面７がその空気流ＡＳの流入方向側に進むに従ってベース面３の幅方向（Ｘ方向）のほぼ中央部から両側部にかけて連続した曲線によってほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に形成されている。また、ステップ面４の第１のステップ面４ａの空気流ＡＳの流入方向ａの下流側に位置し、ベース面３に対する段差Ｇ１を有する後側段差面８と、レール面５の第１のレール面５ａの空気流ＡＳの流入方向ａの下流側に位置し、ステップ面４に対する段差Ｇ２を有する後側段差面９もその空気流ＡＳの流入方向ａの下流側に進むに従ってベース面３の幅方向（Ｘ方向）のほぼ中央部から両側部にかけて連続した曲線によってほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に形成されている。但し、これらの後側段差面８、９の空気流ＡＳの流入方向ａの上流側部分での曲率半径が前側段差面６、７の空気流ＡＳの流入方向ａの上流側部分の曲率半径よりも小さく構成されていて、これら前側段差面６、７及び後側段差面８、９によって、これら第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの輪郭線１０、１１がほぼ後退翼形状（又はほぼブーメラン形状）に形成されている。
【００１７】
そして、ステップ面４の第２のステップ面４ｂは第１のステップ面４ａの後側段差面８のほぼ中央部に接続部４ｃによって接続されていて、ベース面３上のスライダ本体２の後端面２ｂの近傍位置との間にスライダセンターＰに沿って配置されていて、この第２のステップ面４ｂのベース面３に対する段差Ｇ１を有する段差面である輪郭線１２は空気流ＡＳの流入方向ａの上流側で小幅であり、下流側に進むに従って大幅となるほぼテーパ状に形成されている。また、レール面５の第２のレール面５ｂは第１のレール面５ａの後側段差面９のほぼ中央部に対して所定の距離に離間されて第２のステップ面４ｂ上に配置されていて、この第２のレール面５ｂの第２のステップ面４ｂに対する段差Ｇ２を有する段差面である輪郭線１３も空気流ＡＳの流入方向ａの上流側で小幅であり、下流側に進むに従って大幅となるほぼテーパ状に形成されている。但し、スライダ本体２の一方の側面２ｃ側をハードディスク３５の内周側ＩＳとし、他方の側面２ｄ側をハードディスク３５の外周側ＯＳとした時に、第２のレール面５ｂの輪郭線１３の内周側ＩＳには凹形状部１３ａが形成されている。そして、磁気ヘッド１４のヘッドチップがスライダセンターＰ上で第２のレール面５ｂの後端から例えば３０μｍ前方へ離れた位置に露呈されている。
【００１８】
そして、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２内に第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの輪郭線１１、１３が内包されている。そして、第１のステップ面４ａの前側段差面６とベース面３とのコーナ部分及び第１のレール面５ａの前側段差面７と第１のステップ面４ａとのコーナ部分が正圧発生部１５に形成されていて、第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの後側段差面８、９とベース面３とのコーナ部分が負圧発生部１６に形成されている。
【００１９】
そして、図１３で説明したように、矢印ａ方向に高速で回転駆動されるハードディスクの記録面の表面に発生されている空気流ＡＳの流入方向ａの上流側へ浮上ヘッドスライダ１のスライダ本体２の前端面２ａがほぼ直角状に向くようにして、その浮上ヘッドスライダ１の第１及び第２のレール面５ａ、５ｂをその空気流ＡＳ上にサスペンション３３のばね力によって矢印ｄ方向からほぼ直角状に押圧させることによって、正圧発生部１５で正圧を発生させて、その第１及び第２のレール面５ａ、５ｂにその空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に向く仰角を与えて、その第１及び第２のレール面５ａ、５ｂをハードディスク３５の記録面３５ａから浮上量Ｈに浮上させる一方、負圧発生部１６で発生される負圧によって記録面３５ａに対する第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの浮上量Ｈの適正化を図るようにして、磁気ヘッド１４で記録面３５ａに情報の記録、再生を行うように構成されている。
【００２０】
この際、浮上ヘッドスライダ１のスライダサイズは３０％（ピコスライダ）に構成されていて、ハードディスク３５の回転数が２，７００ｒｐｍ等の高速回転仕様であり、サスペンション３３のばね力による浮上ヘッドスライダ１の矢印ｄ方向への押圧荷重が３ｇｆ（BI単位）である時、記録面３５ａに対する浮上ヘッドスライダ１の浮上量Ｈは２０ｎｍとなるように構成されている。
【００２１】
ところで、スライダ本体２のベース面３、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂは、その第１及び第２のレール面５ａ、５ｂを最上層の基準面として、これら第１及び第２のレール面５ａ、５ｂから輪郭線１１、１３の外周部分を段差Ｇ２に掘り下げ、次に、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２の外周部分を段差Ｇ１に掘り下げるRIE（反応性イオンエッチング）等の加工方法で掘り下げることによって、前述したようにベース面３上に段差Ｇ１の第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂを形成し、これら第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上に段差Ｇ２の第１及び第２のレール面５ａ、５ｂを形成されるのが一般的である。
【００２２】
このように構成された本発明の浮上ヘッドスライダ１の基本構成によれば、ハードディスクが２，７００ｒｐｍで回転されることによって、空気流ＡＳの流入速度もほぼ同速となる。しかし、その空気流ＡＳに混って流入されるダストＤＳは第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの前側段差面６、７によってほぼ放物線に沿わせるようにして、これら第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの両側方へスムーズに排出することができるので、前側段差面６、７に沿って両側方へ排出されたダストＤＳが負荷発生部１６内に巻き込まれることを極力防止できる。また、第２のレール面５ｂの輪郭線１３の内周側ＩＳに形成されている凹形状部１３ａはこの浮上ヘッドスライダ１をマイナススキュー角時にもCFH（Constan Flying Height）性維持する効果がある。
【００２３】
しかし、このように構成された本発明の浮上ヘッドスライダ１の基本構成では、第１のステップ面４ａと第１のレール面５ａの後側段差面８、９との間で中央部分Ｐ１や両側部分Ｐ２にこれらの間の前後方向の間隔Ｓ２の非常に大きい箇所（３０μｍ〜４０μｍ以上の間隔を言う）が存在している。なお、中央部分では、第１のステップ面４ａの後側段差面８がなく、第１のステップ面４ａに第２のステップ面４ｂの前端が接続部４ｃによって接続されている。また、第２のステップ面４ｂと第２のレール面５ｂの輪郭線１２、１３の下流側の両側コーナ部分Ｐ３にも、これらの間に前後方向の間隔Ｓ３の非常に大きい箇所が存在している。
【００２４】
このために、流入速度が高速となっている空気流ＡＳに混ったダストＤＳが第１及び第２のレール面５ａ、５ｂを乗り越えて矢印ａ方向に流下される際に、図１４で説明した渦流ｗｓによってダストＤＳが巻き込まれて、図８に小間隔の平行線で示すように、上記の各箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上にダストＤＳが付着され易いと言うことが実験的に確認された。
【００２５】
特に、図９に示す変形例のように、各箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の間隔Ｓ２、Ｓ３が拡大されたものでは、図９中に小間隔の平行線で示した箇所にダストＤＳがより一層付着され易くなる。
【００２６】
そこで、図６及び図７に示すように、第１のステップ面４ａと第２のステップ面４ｂの先端との接続部４ｃを切除して、この部分に凹所４ｄを形成すると、中央部分Ｐ１で、第１のステップ面４ａ上に付着されるダストＤＳの付着が最も最小化された。また、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂに対するベース面３の段差（深さ）Ｇ３を深くすればする程、上記各箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３部分で第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上へのダストＤＳの付着が少なくなることが実験的に確認された。
【００２７】
「本発明の浮上ヘッドスライダの第１の実施形態」
そこで、図１〜図３によって、本発明の浮上ヘッドスライダ１の第１の実施形態について説明すると、まず、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂに対するベース面３の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍに深く構成している。そのために、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂに対するベース面３の段差（深さ）Ｇ１を例えば３μｍに深く構成し、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂに対する第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの段差（深さ）Ｇ２を例えば０．４μｍ位に構成している。
【００２８】
次に、第１のレール面５ａと第１のステップ面４ａに対する段差を形成する後側段差面９と、第１のステップ面４ａとベース面３に対する段差を形成する後側段差面９と、第２のレール面５ｂと第２のステップ面４ｂに対する段差を形成する後側段差面である輪郭線１３の後側と、第２のステップ面４ｂとベース面３に対する段差を形成する後側段差面である輪郭線１２の後側との前後方向の間隔Ｓ４、Ｓ５を１０μｍ以下に構成している。また、輪郭線１２と１３の後側のコーナ部分の間隔Ｓ６も１０μｍ以下に構成したものである。なお、レール面５に対するステップ面４及びベース面３のイオンエッチング加工等の加工手順や加工時間を考慮すると、Ｍａｘ１０μｍ以下が限度となる。
【００２９】
そして、このように、上記間隔Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を基本的な構成部分で説明した間隔Ｓ２やＳ３等に比べて１／４〜１／３以下に非常に小さい間隔に最小化したことによって、図２に示すように、空気流ＡＳが高速で矢印ａ方向に流入される際に、上記の各箇所Ｐ２、Ｐ３部分に空気流ＡＳの渦流ｗｓが殆んど発生しなくなり、その空気流ＡＳ中のダストＤＳが上記の箇所Ｐ２、Ｐ３の第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上に付着され難くなる。
従って、上記の箇所Ｐ２、Ｐ３の第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上に付着、堆積したダストＤＳがやがて剥れて流下し、第２のレール面５ａとハードディスクの記録面との間に挟み込まれて、浮上ヘッドスライダ１の浮上姿勢が不安定化して、情報の録再不良を生じたり、両者がクラッシュされてしまうことを未然に防止することができる。
【００３０】
「本発明の浮上ヘッドスライダの第２の実施形態」
次に、図４及び図５によって、本発明の浮上ヘッドスライダ１の第２の実施形態について説明すると、まず、図５に示すように、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの輪郭線１１、１３と、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２はイオンエッチング加工の２工程で実行され、２枚のマスク２１、２２が使用される。そして、最初に第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの輪郭線１１、１３を加工する第１のマスク２１には、その輪郭線加工用マスク部２３ａ、２３ｂが形成されていて、次に第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２を加工する第２のマスク２２には、その輪郭線加工用マスク部２４ａ、２４ｂが形成されている。
【００３１】
そこで、第１のマスク２２の輪郭線加工用マスク部２３ａの後側である空気流ＡＳの流入方向ａの下流側を、第２のマスク２２の輪郭線加工用マスク部２４ａの後側である空気流ＡＳの下流側より、その下流側へ偏位させておき、これら２枚のマスク２２、２３を用いて２工程で第１及び第２のレール面５ａ、５ｂ及び第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂをイオンエッチング加工すると、２つの輪郭線加工用マスク部２３ａ、２４ａが重なる下流側部分に相当する、第１のレール面５ａの下流側には第１のステップ面４ａが存在しなくなると言う効果が得られることになる。なお、その際のベース面３の掘り下げ深さを３μｍ以上＋ステップ面４ａの深さとすることにより、新たな面２５の深さは３μｍ以上となる。但し、このような２枚のマスク２１、２２を用いるイオンエッチング加工方法は、高い精度が要求される。
【００３２】
「本発明の浮上ヘツドスライダの第３の実施形態」
次に、図６によって、本発明の浮上ヘッドスライダ１の第３の実施形態について説明すると、この場合は、まず、第２のステップ面４ｂと第２のレール面５ｂの輪郭線１２、１３の空気流ＡＳの流入方向ａの下流側の端部をスライダ本体２の後端面２ｂの切断加工時に一緒に切り落して、これらの輪郭線１２、１３の下流側に段差が生じないように加工する。
【００３３】
次に、これらの輪郭線１２、１３の下流側の両側をテーパ状の輪郭線２８に沿ってベース面３の下方に機械加工等にて、例えば５０μｍ程度掘り下げて深い凹所２９を形成したものである。なお、この機械加工には回転砥石を用いるのが好適であり、輪郭線２８をテーパ状の直線に高精度に加工することができる。
【００３４】
そして、このように、輪郭線１２、１３の下流側の両側部にテーパ状で、直線状の輪郭線２８を加工すれば、その部分には、第２のレール面５ｂの下流側に第２のステップ面４ｂが存在しなくなり、その部分にダストＤＳが付着、堆積されることがない。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。
【００３６】
以上のように構成された本発明の浮上ヘッドスライダは、スライダ本体に形成され、上記記憶メディアと対向されるベース面と、上記ベース面上の上記空気流の流入方向の上流側と下流側とに凹所を隔てて偏位され、該ベース面とほぼ平行面状に形成された第１及び第２のステップ面と、上記第１及び第２のステップ面上の上記空気流の流入方向の下流側へやや偏位された位置に段差を有するほぼ平行面状に形成された第１及び第２のレール面とを有し、上記第１のステップ面及び上記第１のレール面は上記空気流の下流側に進むに従って上記ベース面の幅方向のほぼ中央部から両側部にかけてほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に構成し、上記第２のステップ面及び上記第２のレール面は上記空気流の流入方向の上流側で小幅で、下流側に進むに従って大幅となる形状に形成し、上記第１のステップ面と上記第２のステップ面との間に凹所を形成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記ベース面の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍとなるように構成するために、上記第１及び第２のステップ面に対する上記ベース面の段差Ｇ１をほぼ３μｍに構成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記第１及び第２のステップ面の段差Ｇ２をほぼ０．４μｍに構成したので、記憶メディアの回転速度が速くなっても、これら２つの後側段差面の下流側に空気流の渦流が殆んど発生せず、これら２つの後側段差面の下流側にダストが付着され難くなる。従って、浮上ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることができ、情報の録再不良や、浮上ヘッドスライダと記憶メディアのクラッシュ等を未然に防止することができて、高品質、高信頼性の浮上ヘッドスライダやディスクドライブ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した浮上ヘッドスライダの第１の実施形態を説明する平面図である。
【図２】図１の要部を説明する拡大断面側面図である。
【図３】図１の斜視図ある。
【図４】本発明の浮上ヘッドスライダの第２の実施形態を説明する平面図である。
【図５】図４の浮上ヘッドスライダをイオンエッチング加工するマスクの平面図である。
【図６】本発明の浮上ヘッドスライダの第３の実施形態を説明する平面図である。
【図７】本発明の浮上ヘッドスライダの基本的な構成を発展させた場合の平面図である。
【図８】本発明の浮上ヘッドスライダの基本的な構成を説明する平面図である。
【図９】本発明の浮上ヘッドスライダの基本的な構成の変形例を説明する平面図である。
【図１０】従来の一般的なＲ−ＨＤＤを説明する斜視図である。
【図１１】同上のＲ−ＨＤＤにおける浮上ヘッドスライダのスキュー角を説明する平面図である。
【図１２】同上のＲ−ＨＤＤに使用されている一般的な浮上ヘッドスライダを説明する斜視図である。
【図１３】同上の浮上ヘッドスライダのハードディスクに対する浮上動作を説明する断面側面図である。
【図１４】同上の浮上ヘッドスライダのステップ面の下流側等にダストが付着する様子を説明する要部の拡大断面側面図である。
【符号の説明】
１は浮上ヘッドスライダ、２はスライダ本体、３はベース面、４はステップ面、４ａは第１のステップ面、４ｂは第２のステップ面、５はレール面、５ａは第１のレール面、５ｂは第２のレール面、８はステップ面の後側段差面、９はレール面の後側段差面、１０は第１のステップ面４ａの輪郭線、１１は第１のレール面５ａの輪郭線、１２は第２のステップ面４ｂの段差面である輪郭線、１３は第２のレール面５ｂの段差面である輪郭線、１５は正圧発生部、１６は負圧発生部、２１は記憶メディアである光磁気ディスク、Ｒ−ＨＤＤはディスクドライブ装置であるリムーバルハードディスク・ドライブ装置、３５は記憶メディアであるハードディスクである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク、光ディスクや光磁気ディスク等の回転型の記憶メディアを用いて大容量のデータの記録及び／又は再生を行うことができる大容量記憶装置に適用するのに最適な浮上ヘッドスライダと、その浮上ヘッドスライダを用いるディスクドライブ装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１０及び図１１に示すように、ディスクドライブ装置の一例であるリムーバルハードディスク・ドライブ装置（以下、Ｒ−ＨＤＤと記載する）３１では、回動型のヘッドアクチュエータ３２が使用されていて、そのヘッドアクチュエータ３２の先端には板厚が薄い板バネで構成されたサスペンション３３が取り付けられ、そのサスペンション３３の先端に浮上ヘッドスライダ３４がジンバルプレート等を介して支持されている。そして、回転型の大容量記憶メディアの一例であって、磁気ディスクで構成されているハードディスク３５がカートリッジ３６内に回転自在に収容されていて、そのカートリッジ３６によってハードデイ３５がＲ−ＨＤＤ３１内に交換可能（脱着自在）に装填されるように構成されている。
【０００３】
そして、Ｒ−ＨＤＤ３１内にはスピンドルモータ３７が搭載されていて、カートリッジ３６によってＲ−ＨＤＤ３１内に装填されたハードディスク３５の強磁性体で構成されているセンタコア３８がスピンドルモータ３７の頂部のチャッキングマグネット３９上にマグネットチャッキングされる。そして、スピンドルモータ３７によってハードディスク３５を矢印ａ方向に高速で回転駆動して、そのハードディスク３５の記録面３５ａの表面に動圧軸受として利用する矢印ａ方向に流れる空気流ＡＳを発生させる。そして、ヘッドアクチュエータ３２のサスペンション３３のばね力によって浮上ヘッドスライダ３４をそのハードディスク３５の記録面の空気流ＡＳ上に押圧させるようにして、その浮上ヘッドスライダ３４をハードディスク３５の記録面の表面上に数１０ｎｍの値に浮上させる。そして、ヘッドアクチュエータ３２によってその浮上ヘッドスライダ３４をハードディスク３５の内外周方向である矢印ｂ、ｃ方向にシークしながら、情報の高密度の記録、再生を行うように構成されている。
なお、図１１は、ヘッドアクチュエータ３２によって浮上ヘッドスライダ３４がハードディスク３５の内外周に矢印ｂ、ｃ方向にシークされる際のスキュー角（記録トラックの接線に対する浮上ヘッドスライダ３４の開き角度を言う）θを説明していて、図１１の例においては、このスキュー角θは記録トラックの半径方向の中間点でプラススキュー角＋θとマイナススキュー角−θに反転され、浮上ヘッドスライダ３４が記録トラックの最外周にシークされた時に、そのスキュー角θは最大のプラススキュー角＋θとなり、その逆に、浮上ヘッドスライダ３４が記録トラックの最内周にシークされた時には、そのスキュー角θが最大のマイナススキュー角−θとなる。
【０００４】
ところで、図１２及び図１３に示すように、従来の一般的な浮上ヘッドスライダ３４は、扁平な直方体形状に構成されているスライダ本体４１のハードディスク３５の記録面３５ａと対向するベース面４２上で、空気流ＡＳの流入方向（＝ハードディスク３５の回転方向）ａの上流側（矢印ａ方向の逆方向側を言う）の端面であるスライダ本体４１の前端面４１ａ側に偏位された位置に平面形状がほぼコ字状のステップ面４３をそのベース面４２に対して段差を有する平行面状（ステップ面４３とベース面４２が平行であること）に形成し、そのベース面４２上でステップ面４３より下流側（矢印ａ方向側の前方側を言う）に偏位された位置に平面形状がコ字状のレール面４４をステップ面４３及びベース面４２に対して段差を有する平行面状（レール面４４がステップ面４３及びベース面４２に対して平行であること）に形成している。この際、レール面４４はスライダセンターＰに対して直角な前側レール面４４ａと、スライダセンターＰと平行な一対の後側レール面４４ｂとによって平面形状がコ字状に形成されていて、ステップ面４３とレール面４４の前側レール面４４ａとの間の前側段差面４５がスライダセンターＰに対して直角に形成されている。そして、その前側段差面４５とステップ面４３の直角なコーナ部分が正圧発生部４６に形成され、レール面４４の前側レール面４４ａと一対の後側レール面４４ｂとの間でコ字状に囲まれた凹所が負圧発生部４７に形成されている。なお、スライダ本体４１の空気流の流入方向ａの下流側の端面である後端面４１ｂの近傍位置でレール面４４の一方の後側レール面４４ｂの後端近傍位置にはハードディスク３５の記録面に情報を記録、再生する磁気ヘッド４８のヘッドチップが露呈されている。
【０００５】
また、図１２〜図１４に示すように、ベース面４２上にステップ面４３及びレール面４４を順次段差を有するように加工する方法としては、レール面４４を最上層の基準面とし、イオンエッチング等の加工方法により、そのレール面４４の輪郭線５１及びステップ面４３の輪郭線５２をこれらの段差相当分だけ下方へ２段階に掘り下げるようにして加工されている。その際、加工精度の関係で、レール面４４の輪郭線５１がステップ面４３の輪郭線５２に内包される（レール面４４がステップ面４３より少し小さいコ字状に形成されること。）ように加工するのが一般的であり、スライダ本体４１の後端面４１ｂでは、これらの両輪郭線５１、５２を一緒に切断するのが一般的である。
【０００６】
従って、従来の一般的な浮上ヘッドスライダ３４では、レール面４４の前側レール面４４ａの空気流ＡＳの流入方向ａの下流側にも、ステップ面４３に対する後側段差面５３が形成され、そのステップ面４３の後側段差面５３より更に下流側にも、ベース面４２に対する後側段差面５４が形成されていた。そして、従来は、これらの後側段差面５３、５４の空気流ＡＳの流入方向ａの間隔（以下単に前後方向の間隔と記載する）Ｓ１が３０μｍ〜４０μｍの大間隔に形成されていた。
【０００７】
そして、図１３に示すように、矢印ａ方向に高速で回転されるハードディスク３５の記録面３５ａの表面に発生されている空気流ＡＳの流入方向ａの上流側へ浮上ヘッドスライダ３４のスライダ本体４１の前端面４１ａがほぼ直角状に向くようにして、その浮上ヘッドスライダ３４のレール面４４をその空気流ＡＳ上にサスペンション３３のばね力によって矢印ｄ方向からほぼ直角状に押圧させることによって、正圧発生部４６で正圧を発生させて、そのレール面４４をハードディスク３５の記録面３５ａから数１０ｎｍの浮上量Ｈに浮上させる一方、負圧発生部４７で発生される負圧によって記録面３５ａに対するレール面４４の浮上量Ｈの適正化を図るようにして、磁気ヘッド４８で記録面３５ａに情報を記録、再生するように構成されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ハードディスク３５の交換が不能な固定型のハードディスク・ドライブ装置では、ドライブ本体の外筐を密封ケースに構成して、ダストに対してクリーンな環境下で、浮上ヘッドスライダ３４をハードディスク３５の記録面３５ａ上に浮上させることができるので、ダストがその浮上ヘッドスライダ３４と記録面３５ａとの間に挟み込まれて、浮上ヘッドスライダ３４の浮上姿勢に悪影響を及ぼすことが殆んどない。
【０００９】
しかし、ハードディスク３５の交換が必要なＲ−ＨＤＤ３１では、カートリッジ３６の装填及び排出時に、Ｒ−ＨＤＤ３１内にダストが侵入され易く、その侵入されたダストは、ハードディスク３５の記録、再生中に、そのハードディスク３５の記録面３５ａに発生する空気流ＡＳに混って浮上ヘッドスライダ３４とハードディスク３５の記録面３５ａとの間に流入され易くなる。
【００１０】
この際、従来の一般的な浮上ヘッドスライダ３４は、図１２〜図１４に示すように、レール面４４の前側レール面４４ａの後側段差面５３と、ステップ面４３の後側段差面５４との間隔Ｓ１が３０μｍ〜４０μｍの大間隔に形成されていたために、図１４に示すように、これらの２つの後側段差面５３の下流側近傍位置で、ステップ面４３上Ｐ１にダストＤＳが付着され易かった。そして、その付着されたダストＤＳはやがて剥れて流出し、そのレール面４４とハードディスク３５の記録面３５ａとの間に挟み込まれる事態が発生すると、浮上ヘッドスライダ３４にピッチングやローリング等の浮上姿勢の不安定化が発生して、情報の録再不良を生じたり、最悪の場合には、浮上ヘッドスライダ３４のレール面４４や磁気ヘッド４８等が高速回転中のハードディスク３５の記録面３５ａに接触して、これら両者がクラッシュされてしまう等の事態も発生し易いと言う問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、耐ダスト性に非常に優れた浮上ヘッドスライダを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の浮上ヘッドスライダは、記憶メディアの回転によって発生する空気流によりその記憶メディアに対して浮上された状態で情報の記録及び／又は再生を行う浮上ヘッドスライダにおいて、スライダ本体に形成され、上記記憶メディアと対向されるベース面と、上記ベース面上の上記空気流の流入方向の上流側と下流側とに凹所を隔てて偏位され、該ベース面とほぼ平行面状に形成された第１及び第２のステップ面と、上記第１及び第２のステップ面上の上記空気流の流入方向の下流側へやや偏位された位置に段差を有するほぼ平行面状に形成された第１及び第２のレール面とを有し、上記第１のステップ面及び上記第１のレール面は上記空気流の下流側に進むに従って上記ベース面の幅方向のほぼ中央部から両側部にかけてほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に構成し、上記第２のステップ面及び上記第２のレール面は上記空気流の流入方向の上流側で小幅で、下流側に進むに従って大幅となる形状に形成し、上記第１のステップ面と上記第２のステップ面との間に凹所を形成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記ベース面の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍとするために、上記第１及び第２のステップ面に対する上記ベース面の段差Ｇ１をほぼ３μｍに構成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記第１及び第２のステップ面の段差Ｇ２をほぼ０．４μｍに構成したものである。
【００１３】
上記のように構成された本発明の浮上ヘッドスライダによれば、スライダ本体に形成され、上記記憶メディアと対向されるベース面と、上記ベース面上の上記空気流の流入方向の上流側と下流側とに凹所を隔てて偏位され、該ベース面とほぼ平行面状に形成された第１及び第２のステップ面と、上記第１及び第２のステップ面上の上記空気流の流入方向の下流側へやや偏位された位置に段差を有するほぼ平行面状に形成された第１及び第２のレール面とを有し、上記第１のステップ面及び上記第１のレール面は上記空気流の下流側に進むに従って上記ベース面の幅方向のほぼ中央部から両側部にかけてほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に構成し、上記第２のステップ面及び上記第２のレール面は上記空気流の流入方向の上流側で小幅で、下流側に進むに従って大幅となる形状に形成し、上記第１のステップ面と上記第２のステップ面との間に凹所を形成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記ベース面の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍに構成するために、上記第１及び第２のステップ面に対する上記ベース面の段差Ｇ１をほぼ３μｍに構成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記第１及び第２のステップ面の段差Ｇ２をほぼ０．４μｍに構成したので、記憶メディアの回転速度が速くなっても、これら２つの後側段差面の下流側に空気流の渦流が殆んど発生せず、これら２つの後側段差面の下流側にダストが付着され難くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をリムーバルハードディスク・ドライブ装置（Ｒ−ＨＤＤ）に適用された浮上ヘッドスライダの実施の形態を図１〜図９を参照して説明する。なお、図１０及び図１４と同一構造部には同一の符号を付して説明の重複を省く。
【００１５】
「浮上ヘッドスライダの基本的な構成」
まず、本発明の浮上ヘッドスライダ１の基本的な構成を図８によって説明すると、この浮上ヘッドスライダ１は、扁平な直方体形状に構成されているスライダ本体２のハードディスクの記録面と対向するベース面３上にステップ面４が段差Ｇ１を有する状態でそのベース面３に対して平行面状（平行な面であること）に形成され、そのステップ面４上にレール面５が段差Ｇ２を有する状態でそのステップ面４に対して平行面状（平行な面であること）に形成されている。そして、ベース面３とレール面５の段差がＧ３で示されている。この際、ステップ面４及びレール面５は空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に配置された第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａと、下流側に配置された第２のステップ面４ｂ及び第２のレール面５ｂで構成されている。そして、ステップ面４の第１のステップ面４ａが空気流ＡＳの流入方向ａの上流側であるスライダ本体２の前端面２ａ側へ偏位された位置に配置されていて、レール面５の第１のレール面５ａがその第１のステップ面４ａの前端に対して空気流ＡＳの流入方向ａの下流側へ所定の距離偏位された位置に配置されている。
【００１６】
そして、ベース面３の幅方向をＸ方向とし、長さ方向をＹ方向とした時に、ステップ面４の第１のステップ面４ａの空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に位置し、ベース面３に対する段差Ｇ１を有する前側段差面６と、レール面５の第１のレール面５ａの空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に位置し、第１のステップ面４ａに対する段差Ｇ２を有する前側段差面７がその空気流ＡＳの流入方向側に進むに従ってベース面３の幅方向（Ｘ方向）のほぼ中央部から両側部にかけて連続した曲線によってほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に形成されている。また、ステップ面４の第１のステップ面４ａの空気流ＡＳの流入方向ａの下流側に位置し、ベース面３に対する段差Ｇ１を有する後側段差面８と、レール面５の第１のレール面５ａの空気流ＡＳの流入方向ａの下流側に位置し、ステップ面４に対する段差Ｇ２を有する後側段差面９もその空気流ＡＳの流入方向ａの下流側に進むに従ってベース面３の幅方向（Ｘ方向）のほぼ中央部から両側部にかけて連続した曲線によってほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に形成されている。但し、これらの後側段差面８、９の空気流ＡＳの流入方向ａの上流側部分での曲率半径が前側段差面６、７の空気流ＡＳの流入方向ａの上流側部分の曲率半径よりも小さく構成されていて、これら前側段差面６、７及び後側段差面８、９によって、これら第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの輪郭線１０、１１がほぼ後退翼形状（又はほぼブーメラン形状）に形成されている。
【００１７】
そして、ステップ面４の第２のステップ面４ｂは第１のステップ面４ａの後側段差面８のほぼ中央部に接続部４ｃによって接続されていて、ベース面３上のスライダ本体２の後端面２ｂの近傍位置との間にスライダセンターＰに沿って配置されていて、この第２のステップ面４ｂのベース面３に対する段差Ｇ１を有する段差面である輪郭線１２は空気流ＡＳの流入方向ａの上流側で小幅であり、下流側に進むに従って大幅となるほぼテーパ状に形成されている。また、レール面５の第２のレール面５ｂは第１のレール面５ａの後側段差面９のほぼ中央部に対して所定の距離に離間されて第２のステップ面４ｂ上に配置されていて、この第２のレール面５ｂの第２のステップ面４ｂに対する段差Ｇ２を有する段差面である輪郭線１３も空気流ＡＳの流入方向ａの上流側で小幅であり、下流側に進むに従って大幅となるほぼテーパ状に形成されている。但し、スライダ本体２の一方の側面２ｃ側をハードディスク３５の内周側ＩＳとし、他方の側面２ｄ側をハードディスク３５の外周側ＯＳとした時に、第２のレール面５ｂの輪郭線１３の内周側ＩＳには凹形状部１３ａが形成されている。そして、磁気ヘッド１４のヘッドチップがスライダセンターＰ上で第２のレール面５ｂの後端から例えば３０μｍ前方へ離れた位置に露呈されている。
【００１８】
そして、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２内に第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの輪郭線１１、１３が内包されている。そして、第１のステップ面４ａの前側段差面６とベース面３とのコーナ部分及び第１のレール面５ａの前側段差面７と第１のステップ面４ａとのコーナ部分が正圧発生部１５に形成されていて、第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの後側段差面８、９とベース面３とのコーナ部分が負圧発生部１６に形成されている。
【００１９】
そして、図１３で説明したように、矢印ａ方向に高速で回転駆動されるハードディスクの記録面の表面に発生されている空気流ＡＳの流入方向ａの上流側へ浮上ヘッドスライダ１のスライダ本体２の前端面２ａがほぼ直角状に向くようにして、その浮上ヘッドスライダ１の第１及び第２のレール面５ａ、５ｂをその空気流ＡＳ上にサスペンション３３のばね力によって矢印ｄ方向からほぼ直角状に押圧させることによって、正圧発生部１５で正圧を発生させて、その第１及び第２のレール面５ａ、５ｂにその空気流ＡＳの流入方向ａの上流側に向く仰角を与えて、その第１及び第２のレール面５ａ、５ｂをハードディスク３５の記録面３５ａから浮上量Ｈに浮上させる一方、負圧発生部１６で発生される負圧によって記録面３５ａに対する第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの浮上量Ｈの適正化を図るようにして、磁気ヘッド１４で記録面３５ａに情報の記録、再生を行うように構成されている。
【００２０】
この際、浮上ヘッドスライダ１のスライダサイズは３０％（ピコスライダ）に構成されていて、ハードディスク３５の回転数が２，７００ｒｐｍ等の高速回転仕様であり、サスペンション３３のばね力による浮上ヘッドスライダ１の矢印ｄ方向への押圧荷重が３ｇｆ（BI単位）である時、記録面３５ａに対する浮上ヘッドスライダ１の浮上量Ｈは２０ｎｍとなるように構成されている。
【００２１】
ところで、スライダ本体２のベース面３、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂは、その第１及び第２のレール面５ａ、５ｂを最上層の基準面として、これら第１及び第２のレール面５ａ、５ｂから輪郭線１１、１３の外周部分を段差Ｇ２に掘り下げ、次に、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２の外周部分を段差Ｇ１に掘り下げるRIE（反応性イオンエッチング）等の加工方法で掘り下げることによって、前述したようにベース面３上に段差Ｇ１の第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂを形成し、これら第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上に段差Ｇ２の第１及び第２のレール面５ａ、５ｂを形成されるのが一般的である。
【００２２】
このように構成された本発明の浮上ヘッドスライダ１の基本構成によれば、ハードディスクが２，７００ｒｐｍで回転されることによって、空気流ＡＳの流入速度もほぼ同速となる。しかし、その空気流ＡＳに混って流入されるダストＤＳは第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの前側段差面６、７によってほぼ放物線に沿わせるようにして、これら第１のステップ面４ａ及び第１のレール面５ａの両側方へスムーズに排出することができるので、前側段差面６、７に沿って両側方へ排出されたダストＤＳが負荷発生部１６内に巻き込まれることを極力防止できる。また、第２のレール面５ｂの輪郭線１３の内周側ＩＳに形成されている凹形状部１３ａはこの浮上ヘッドスライダ１をマイナススキュー角時にもCFH（Constan Flying Height）性維持する効果がある。
【００２３】
しかし、このように構成された本発明の浮上ヘッドスライダ１の基本構成では、第１のステップ面４ａと第１のレール面５ａの後側段差面８、９との間で中央部分Ｐ１や両側部分Ｐ２にこれらの間の前後方向の間隔Ｓ２の非常に大きい箇所（３０μｍ〜４０μｍ以上の間隔を言う）が存在している。なお、中央部分では、第１のステップ面４ａの後側段差面８がなく、第１のステップ面４ａに第２のステップ面４ｂの前端が接続部４ｃによって接続されている。また、第２のステップ面４ｂと第２のレール面５ｂの輪郭線１２、１３の下流側の両側コーナ部分Ｐ３にも、これらの間に前後方向の間隔Ｓ３の非常に大きい箇所が存在している。
【００２４】
このために、流入速度が高速となっている空気流ＡＳに混ったダストＤＳが第１及び第２のレール面５ａ、５ｂを乗り越えて矢印ａ方向に流下される際に、図１４で説明した渦流ｗｓによってダストＤＳが巻き込まれて、図８に小間隔の平行線で示すように、上記の各箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上にダストＤＳが付着され易いと言うことが実験的に確認された。
【００２５】
特に、図９に示す変形例のように、各箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の間隔Ｓ２、Ｓ３が拡大されたものでは、図９中に小間隔の平行線で示した箇所にダストＤＳがより一層付着され易くなる。
【００２６】
そこで、図６及び図７に示すように、第１のステップ面４ａと第２のステップ面４ｂの先端との接続部４ｃを切除して、この部分に凹所４ｄを形成すると、中央部分Ｐ１で、第１のステップ面４ａ上に付着されるダストＤＳの付着が最も最小化された。また、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂに対するベース面３の段差（深さ）Ｇ３を深くすればする程、上記各箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３部分で第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上へのダストＤＳの付着が少なくなることが実験的に確認された。
【００２７】
「本発明の浮上ヘッドスライダの第１の実施形態」
そこで、図１〜図３によって、本発明の浮上ヘッドスライダ１の第１の実施形態について説明すると、まず、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂに対するベース面３の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍに深く構成している。そのために、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂに対するベース面３の段差（深さ）Ｇ１を例えば３μｍに深く構成し、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂに対する第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの段差（深さ）Ｇ２を例えば０．４μｍ位に構成している。
【００２８】
次に、第１のレール面５ａと第１のステップ面４ａに対する段差を形成する後側段差面９と、第１のステップ面４ａとベース面３に対する段差を形成する後側段差面９と、第２のレール面５ｂと第２のステップ面４ｂに対する段差を形成する後側段差面である輪郭線１３の後側と、第２のステップ面４ｂとベース面３に対する段差を形成する後側段差面である輪郭線１２の後側との前後方向の間隔Ｓ４、Ｓ５を１０μｍ以下に構成している。また、輪郭線１２と１３の後側のコーナ部分の間隔Ｓ６も１０μｍ以下に構成したものである。なお、レール面５に対するステップ面４及びベース面３のイオンエッチング加工等の加工手順や加工時間を考慮すると、Ｍａｘ１０μｍ以下が限度となる。
【００２９】
そして、このように、上記間隔Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を基本的な構成部分で説明した間隔Ｓ２やＳ３等に比べて１／４〜１／３以下に非常に小さい間隔に最小化したことによって、図２に示すように、空気流ＡＳが高速で矢印ａ方向に流入される際に、上記の各箇所Ｐ２、Ｐ３部分に空気流ＡＳの渦流ｗｓが殆んど発生しなくなり、その空気流ＡＳ中のダストＤＳが上記の箇所Ｐ２、Ｐ３の第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上に付着され難くなる。
従って、上記の箇所Ｐ２、Ｐ３の第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂ上に付着、堆積したダストＤＳがやがて剥れて流下し、第２のレール面５ａとハードディスクの記録面との間に挟み込まれて、浮上ヘッドスライダ１の浮上姿勢が不安定化して、情報の録再不良を生じたり、両者がクラッシュされてしまうことを未然に防止することができる。
【００３０】
「本発明の浮上ヘッドスライダの第２の実施形態」
次に、図４及び図５によって、本発明の浮上ヘッドスライダ１の第２の実施形態について説明すると、まず、図５に示すように、第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの輪郭線１１、１３と、第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２はイオンエッチング加工の２工程で実行され、２枚のマスク２１、２２が使用される。そして、最初に第１及び第２のレール面５ａ、５ｂの輪郭線１１、１３を加工する第１のマスク２１には、その輪郭線加工用マスク部２３ａ、２３ｂが形成されていて、次に第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂの輪郭線１０、１２を加工する第２のマスク２２には、その輪郭線加工用マスク部２４ａ、２４ｂが形成されている。
【００３１】
そこで、第１のマスク２２の輪郭線加工用マスク部２３ａの後側である空気流ＡＳの流入方向ａの下流側を、第２のマスク２２の輪郭線加工用マスク部２４ａの後側である空気流ＡＳの下流側より、その下流側へ偏位させておき、これら２枚のマスク２２、２３を用いて２工程で第１及び第２のレール面５ａ、５ｂ及び第１及び第２のステップ面４ａ、４ｂをイオンエッチング加工すると、２つの輪郭線加工用マスク部２３ａ、２４ａが重なる下流側部分に相当する、第１のレール面５ａの下流側には第１のステップ面４ａが存在しなくなると言う効果が得られることになる。なお、その際のベース面３の掘り下げ深さを３μｍ以上＋ステップ面４ａの深さとすることにより、新たな面２５の深さは３μｍ以上となる。但し、このような２枚のマスク２１、２２を用いるイオンエッチング加工方法は、高い精度が要求される。
【００３２】
「本発明の浮上ヘツドスライダの第３の実施形態」
次に、図６によって、本発明の浮上ヘッドスライダ１の第３の実施形態について説明すると、この場合は、まず、第２のステップ面４ｂと第２のレール面５ｂの輪郭線１２、１３の空気流ＡＳの流入方向ａの下流側の端部をスライダ本体２の後端面２ｂの切断加工時に一緒に切り落して、これらの輪郭線１２、１３の下流側に段差が生じないように加工する。
【００３３】
次に、これらの輪郭線１２、１３の下流側の両側をテーパ状の輪郭線２８に沿ってベース面３の下方に機械加工等にて、例えば５０μｍ程度掘り下げて深い凹所２９を形成したものである。なお、この機械加工には回転砥石を用いるのが好適であり、輪郭線２８をテーパ状の直線に高精度に加工することができる。
【００３４】
そして、このように、輪郭線１２、１３の下流側の両側部にテーパ状で、直線状の輪郭線２８を加工すれば、その部分には、第２のレール面５ｂの下流側に第２のステップ面４ｂが存在しなくなり、その部分にダストＤＳが付着、堆積されることがない。
【００３５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。
【００３６】
以上のように構成された本発明の浮上ヘッドスライダは、スライダ本体に形成され、上記記憶メディアと対向されるベース面と、上記ベース面上の上記空気流の流入方向の上流側と下流側とに凹所を隔てて偏位され、該ベース面とほぼ平行面状に形成された第１及び第２のステップ面と、上記第１及び第２のステップ面上の上記空気流の流入方向の下流側へやや偏位された位置に段差を有するほぼ平行面状に形成された第１及び第２のレール面とを有し、上記第１のステップ面及び上記第１のレール面は上記空気流の下流側に進むに従って上記ベース面の幅方向のほぼ中央部から両側部にかけてほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に構成し、上記第２のステップ面及び上記第２のレール面は上記空気流の流入方向の上流側で小幅で、下流側に進むに従って大幅となる形状に形成し、上記第１のステップ面と上記第２のステップ面との間に凹所を形成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記ベース面の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍとなるように構成するために、上記第１及び第２のステップ面に対する上記ベース面の段差Ｇ１をほぼ３μｍに構成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記第１及び第２のステップ面の段差Ｇ２をほぼ０．４μｍに構成したので、記憶メディアの回転速度が速くなっても、これら２つの後側段差面の下流側に空気流の渦流が殆んど発生せず、これら２つの後側段差面の下流側にダストが付着され難くなる。従って、浮上ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることができ、情報の録再不良や、浮上ヘッドスライダと記憶メディアのクラッシュ等を未然に防止することができて、高品質、高信頼性の浮上ヘッドスライダやディスクドライブ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した浮上ヘッドスライダの第１の実施形態を説明する平面図である。
【図２】図１の要部を説明する拡大断面側面図である。
【図３】図１の斜視図ある。
【図４】本発明の浮上ヘッドスライダの第２の実施形態を説明する平面図である。
【図５】図４の浮上ヘッドスライダをイオンエッチング加工するマスクの平面図である。
【図６】本発明の浮上ヘッドスライダの第３の実施形態を説明する平面図である。
【図７】本発明の浮上ヘッドスライダの基本的な構成を発展させた場合の平面図である。
【図８】本発明の浮上ヘッドスライダの基本的な構成を説明する平面図である。
【図９】本発明の浮上ヘッドスライダの基本的な構成の変形例を説明する平面図である。
【図１０】従来の一般的なＲ−ＨＤＤを説明する斜視図である。
【図１１】同上のＲ−ＨＤＤにおける浮上ヘッドスライダのスキュー角を説明する平面図である。
【図１２】同上のＲ−ＨＤＤに使用されている一般的な浮上ヘッドスライダを説明する斜視図である。
【図１３】同上の浮上ヘッドスライダのハードディスクに対する浮上動作を説明する断面側面図である。
【図１４】同上の浮上ヘッドスライダのステップ面の下流側等にダストが付着する様子を説明する要部の拡大断面側面図である。
【符号の説明】
１は浮上ヘッドスライダ、２はスライダ本体、３はベース面、４はステップ面、４ａは第１のステップ面、４ｂは第２のステップ面、５はレール面、５ａは第１のレール面、５ｂは第２のレール面、８はステップ面の後側段差面、９はレール面の後側段差面、１０は第１のステップ面４ａの輪郭線、１１は第１のレール面５ａの輪郭線、１２は第２のステップ面４ｂの段差面である輪郭線、１３は第２のレール面５ｂの段差面である輪郭線、１５は正圧発生部、１６は負圧発生部、２１は記憶メディアである光磁気ディスク、Ｒ−ＨＤＤはディスクドライブ装置であるリムーバルハードディスク・ドライブ装置、３５は記憶メディアであるハードディスクである。
Claims (2)
- 記憶メディアの回転によって発生する空気流によりその記憶メディアに対して浮上された状態で情報の記録及び／又は再生を行う浮上ヘッドスライダにおいて、
スライダ本体に形成され、上記記憶メディアと対向されるベース面と、
上記ベース面上の上記空気流の流入方向の上流側と下流側とに凹所を隔てて偏位され、該ベース面とほぼ平行面状に形成された第１及び第２のステップ面と、
上記第１及び第２のステップ面上の上記空気流の流入方向の下流側へやや偏位された位置に段差を有するほぼ平行面状に形成された第１及び第２のレール面とを有し、
上記第１のステップ面及び上記第１のレール面は上記空気流の下流側に進むに従って上記ベース面の幅方向のほぼ中央部から両側部にかけてほぼ放物線に沿って湾曲されたほぼ相似形状に構成し、
上記第２のステップ面及び上記第２のレール面は上記空気流の流入方向の上流側で小幅で、下流側に進むに従って大幅となる形状に形成し、
上記第１のステップ面と上記第２のステップ面との間に凹所を形成し、
上記第１及び第２のレール面に対する上記ベース面の段差Ｇ３をほぼ３．４μｍに構成するため、上記第１及び第２のステップ面に対する上記ベース面の段差Ｇ１をほぼ３μｍに構成し、上記第１及び第２のレール面に対する上記第１及び第２のステップ面の段差Ｇ２をほぼ０．４μｍに構成した
ことを特徴とする浮上ヘッドスライダ。 - 請求項１に記載の浮上ヘッドスライダが回動型のヘッドアクチュエータにサスペンションを介して支持され、そのサスペンションによって上記浮上ヘッドスライダが上記記憶メディアの空気流上に押圧されるように構成された
ことを特徴とするディスクドライブ装置。
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