JP4366366B2 - 記録媒体駆動装置並びにヘッドスライダおよびその制御方法 - Google Patents

記録媒体駆動装置並びにヘッドスライダおよびその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4366366B2
JP4366366B2 JP2006038895A JP2006038895A JP4366366B2 JP 4366366 B2 JP4366366 B2 JP 4366366B2 JP 2006038895 A JP2006038895 A JP 2006038895A JP 2006038895 A JP2006038895 A JP 2006038895A JP 4366366 B2 JP4366366 B2 JP 4366366B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
head slider
recording medium
slider
magnetic disk
head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006038895A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007220189A (ja
Inventor
憲郎 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2006038895A priority Critical patent/JP4366366B2/ja
Priority to US11/415,219 priority patent/US7564646B2/en
Priority to EP06125342A priority patent/EP1821290A3/en
Priority to KR1020060131703A priority patent/KR20070082498A/ko
Priority to CNA2006101699339A priority patent/CN101022012A/zh
Publication of JP2007220189A publication Critical patent/JP2007220189A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4366366B2 publication Critical patent/JP4366366B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02Driving or moving of heads
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/581Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following maintaining desired contact or spacing by direct interaction of forces generated between heads or supports thereof and record carriers or supports thereof, e.g. attraction-repulsion interactions
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/16Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads
    • G11B21/20Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier
    • G11B21/21Supporting the heads; Supporting the sockets for plug-in heads while the head is in operative position but stationary or permitting minor movements to follow irregularities in surface of record carrier with provision for maintaining desired spacing of head from record carrier, e.g. fluid-dynamic spacing, slider
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4826Mounting, aligning or attachment of the transducer head relative to the arm assembly, e.g. slider holding members, gimbals, adhesive
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4853Constructional details of the electrical connection between head and arm
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011Control of flying height
    • G11B5/6017Control of flying height using capacitive measurement

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

本発明は、例えばハードディスク駆動装置(HDD)といった記録媒体駆動装置に関し、特に、記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダ上でヘッド素子を支持する記録媒体駆動装置に関する。
例えば特許文献1に開示されるように、ハードディスク駆動装置では、磁気ディスクと浮上ヘッドスライダとの間に静電容量型のアクチュエータを形成することが模索される。このハードディスク駆動装置では、浮上ヘッドスライダを支持するキャリッジから積極的に浮上ヘッドスライダに向かって電力が供給される。供給される電力に応じて浮上ヘッドスライダの浮上量が決定される。
米国特許6876509号明細書
こういったハードディスク駆動装置では浮上ヘッドスライダの浮上量の低下に伴い浮上ヘッドスライダと磁気ディスクとの間で電気火花が発生する。一般に、浮上ヘッドスライダは空気流出端で最も磁気ディスクに接近することから、空気流出端および磁気ディスクの間で電気火花は発生する。その結果、空気流出端に近接して配置されるヘッド素子は電気火花で焦がされてしまう。ヘッド素子の破壊が引き起こされる。こうして浮上ヘッドスライダは期待されるとおりに磁気ディスクに接近することができない。
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、確実にこれまで以上に記録媒体に向かってヘッドスライダを接近させることができる記録媒体駆動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1発明によれば、媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるスライダ本体と、スライダ本体に搭載されるヘッド素子と、スライダ本体の媒体対向面で局所的に電荷を保持し、ヘッド素子から離れた位置に配置される電荷領域とを備えることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
こういったヘッドスライダと記録媒体との間で静電容量が蓄積されると、静電容量の働きでヘッドスライダと記録媒体との距離は設定されることができる。このとき、電位は電荷領域に集中することから、たとえヘッドスライダおよび記録媒体の間で電気火花が発生しても電気火花は電荷領域に集中する。ヘッド素子は電気火花から遠ざけられることができる。こうしてヘッド素子の破壊は防止されることができる。一般に、ヘッドスライダと記録媒体との距離が縮小されると、両者の間で電気火花の発生は促進される。
こういったヘッドスライダでは、電荷領域は、例えば媒体対向面に注入される原子イオンに基づき確立されればよい。原子イオンは正極に帯電してもよく負極に帯電してもよい。原子イオンの注入によれば、比較的に簡単にヘッドスライダ上で電荷領域は確立されることができる。
電荷領域は、例えば媒体対向面に区画される空気軸受け面に確立されればよい。一般に、ヘッドスライダは空気軸受け面で最も記録媒体に接近する。したがって、電荷領域および記録媒体の間に蓄積される静電容量でヘッドスライダの浮上量は確実に制御されることができる。
第2発明によれば、記録媒体と、媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、ヘッドスライダに搭載されるヘッド素子と、ヘッドスライダの媒体対向面で局所的に電荷を保持し、ヘッド素子から離れた位置に配置される電荷領域と、記録媒体に電圧を印加する電圧源とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置が提供される。
こういった記録媒体駆動装置では、電圧源から記録媒体に電圧が印加されると、電荷領域および記録媒体の間で静電容量が蓄積される。静電容量の働きで引力や斥力が生成される。その結果、電圧の大きさに応じて記録媒体に対してヘッドスライダの離隔や接近が制御されることができる。しかも、ヘッドスライダが極限まで記録媒体に接近してもヘッドスライダおよび記録媒体の間では電気火花の発生は回避されることができる。ヘッドスライダの浮上量は極限まで縮小されることができる。ヘッドスライダはこれまで以上に確実に記録媒体に接近することができる。こういった浮上量の縮小は記録密度の高密度化に大いに貢献する。
こういった記録媒体駆動装置では、前述と同様に、電荷領域は、媒体対向面に注入される原子イオンに基づき確立されればよい。同様に、電荷領域は、媒体対向面に区画される空気軸受け面に確立されればよい。
第3発明によれば、記録媒体に電圧を印加し、記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダおよび記録媒体の間に静電容量を蓄積させることを特徴とするヘッドスライダの制御方法が提供される。
こういった制御方法によれば、電圧の印加に応じてヘッドスライダおよび記録媒体の間で引力や斥力は生成される。電圧の大きさに応じて記録媒体に対してヘッドスライダの離隔や接近が制御されることができる。しかも、ヘッドスライダが極限まで記録媒体に接近してもヘッドスライダおよび記録媒体の間では電気火花の発生は回避されることができる。
以上のように本発明によれば、確実にこれまで以上に記録媒体に向かってヘッドスライダを接近させることができる記録媒体駆動装置は提供される。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図1は本発明に係る記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置(HDD)11の内部構造を概略的に示す。このHDD11は、例えば平たい直方体の内部空間を区画する箱形の筐体本体12を備える。筐体本体12は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。筐体本体12には蓋体すなわちカバー(図示されず)が結合される。カバーと筐体本体12との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき1枚の板材から成形されればよい。
収容空間には記録媒体としての1枚以上の磁気ディスク13が収容される。磁気ディスク13はスピンドルモータ14の回転軸に装着される。スピンドルモータ14は例えば5400rpmや7200rpm、10000rpmといった高速度で磁気ディスク13を回転させることができる。
磁気ディスク13の表面には最内周記録トラック15と最外周記録トラック16との間にデータゾーン17が区画される。データゾーン17には同心円状に記録トラックが描かれる。記録トラックには情報すなわちデータが保持される。最内周記録トラック15の内側には非データゾーン18が区画される。最外周記録トラック16の外側には非データゾーン19が区画される。非データゾーン18、19にはデータは記録されない。
収容空間にはヘッドアクチュエータ部材すなわちキャリッジ21がさらに収容される。このキャリッジ21はキャリッジブロック22を備える。キャリッジブロック22は、垂直方向に延びる支軸23に回転自在に連結される。キャリッジブロック22には、支軸23から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム24が区画される。こういったキャリッジブロック22は例えば鋳造に基づきアルミニウムから成型されればよい。
個々のキャリッジアーム24の先端には、キャリッジアーム24から前方に延びるヘッドサスペンション25が取り付けられる。ヘッドサスペンション25の先端にはいわゆるジンバルばね(図示されず)が接続される。ジンバルばねの表面に浮上ヘッドスライダ26は固定される。こうしたジンバルばねの働きで浮上ヘッドスライダ26はヘッドサスペンション25に対してその姿勢を変化させることができる。
浮上ヘッドスライダ26にはいわゆる磁気ヘッドすなわち電磁変換素子(図示されず)が搭載される。この電磁変換素子は書き込み素子および読み出し素子で構成される。書き込み素子には、例えば、薄膜コイルパターンで生成される磁界を利用して磁気ディスク13に情報を書き込む薄膜磁気ヘッドが利用されればよい。読み出し素子には、スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化を利用して磁気ディスク13から情報を読み出す巨大磁気抵抗効果(GMR)素子やトンネル接合磁気抵抗効果(TMR)素子が利用されればよい。
磁気ディスク13の回転に基づき磁気ディスク13の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ26には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション25の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク13の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ26は浮上し続けることができる。
キャリッジブロック22には動力源すなわちボイスコイルモータ(VCM)27が接続される。このVCM27の働きでキャリッジブロック22は支軸23回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック22の回転に基づきキャリッジアーム24およびヘッドサスペンション25の揺動は実現される。支軸23回りでキャリッジアーム24が揺動すると、浮上ヘッドスライダ26は半径方向に磁気ディスク13の表面を横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ26の半径方向移動に基づき電磁変換素子は目標の記録トラックに位置決めされる。
ヘッドサスペンション25の先端には、ヘッドサスペンション25の先端から前方に延びるロードタブ28が固定される。ロードタブ28はキャリッジアーム24の揺動に基づき磁気ディスク13の半径方向に移動することができる。ロードタブ28の移動経路上には磁気ディスク13の外側でランプ部材29が配置される。ランプ部材29の先端は最外周記録トラック16の外側で非データゾーン19に向き合わせられる。ランプ部材29およびロードタブ28は協働でいわゆるロードアンロード機構を構成する。ランプ部材29は例えば硬質プラスチック材料から成型されればよい。
いま、磁気ディスク13の回転が停止する場面を想定する。情報の書き込みや読み出しが完了すると、VCM27は支軸23回りで順方向にキャリッジ21を回転させる。キャリッジアーム24およびヘッドサスペンション25は磁気ディスク13の外側に向かって駆動される。図2に示されるように、浮上ヘッドスライダ26が最外周記録トラック16を越えてランディングゾーンすなわち非データゾーン19に向き合うと、ロードタブ28はランプ部材29の傾斜面31に接触する。さらにキャリッジアーム24が揺動すると、ロードタブ28は傾斜面31を登っていく。ロードタブ28が傾斜面31を登るにつれて、ヘッドサスペンション25の先端は磁気ディスク13の表面から徐々に遠ざかっていく。こうして浮上ヘッドスライダ26は磁気ディスク13の表面から引き上げられる。
その後、キャリッジアーム24がさらに揺動すると、ロードタブ28は第1平坦面32から第2平坦面33まで移動する。ロードタブ28が最大限に磁気ディスク13から遠ざかると、浮上ヘッドスライダ26は待避位置に到達する。こうしてロードタブ28はランプ部材29に受け止められる。磁気ディスク13の回転は停止する。ロードタブ28はランプ部材29上に保持されることから、無風状態にも拘わらず浮上ヘッドスライダ26と磁気ディスク13との間で接触は回避されることができる。磁気ディスク13の表面に広がる潤滑剤と浮上ヘッドスライダ26との吸着は効果的に阻止されることができる。
HDD11が情報の書き込みや読み出しといった指令を受け取ると、まず、磁気ディスク13の回転が始まる。磁気ディスク13の回転が定常状態に達すると、VCM27は前述の順方向とは反対の逆方向に支軸23回りにキャリッジ21を回転させる。キャリッジアーム24およびヘッドサスペンション25は磁気ディスク13の回転軸に向かって駆動される。ロードタブ28は第2平坦面33上、第1平坦面32上および傾斜面31上を順番に移動していく。キャリッジアーム24の揺動に基づきロードタブ28は傾斜面31を下っていく。こうしてロードタブ28が傾斜面31を下っていく間に浮上ヘッドスライダ26は磁気ディスク13の表面に向き合う。浮上ヘッドスライダ26には回転中の磁気ディスク13から気流が作用する。こうして浮上ヘッドスライダ26では浮力が生成される。浮上ヘッドスライダ26はランプ部材29から離脱する。浮力の働きで浮上ヘッドスライダ26は磁気ディスク13の表面から浮上し続けることができる。
次に浮上ヘッドスライダ26の構造を詳述する。この浮上ヘッドスライダ26は、例えば図3に示されるように、平たい直方体に形成されるスライダ本体41を備える。スライダ本体41は媒体対向面すなわち浮上面42で磁気ディスク13に向き合う。浮上面42には平坦なベース面43が規定される。磁気ディスク13が回転すると、スライダ本体41の前端から後端に向かって浮上面42には気流44が作用する。スライダ本体41は、例えばAl−TiC(アルチック)製の母材45と、この母材45の空気流出側端面に積層されるAl(アルミナ)膜46とで構成されればよい。
スライダ本体41の浮上面42では気流44の上流側すなわち空気流入側でベース面43から1筋のフロントレール47が立ち上がる。フロントレール47はベース面43の空気流入端に沿って気流44を横切る左右方向に延びる。同様に、気流44の下流側すなわち空気流出側ではベース面43から1対のリアサイドレール48、48が立ち上がる。リアサイドレール48はベース面43の縁に沿って配置される。リアサイドレール48同士の間ではベース面43からリアセンターレール49が立ち上がる。リアセンターレール49はベース面43の空気流出端から空気流入側に向かって前後方向に延びる。
フロントレール47には、ベース面43から立ち上がる2筋のサイドレール51、51が接続される。サイドレール48、48はベース面43の縁に沿ってフロントレール47からリアサイドレール5151に向かってそれぞれ前後方向に延びる。サイドレール51、51は対応するリアサイドレール48、48の手前で途切れる。こうしてサイドレール51と対応のリアサイドレール48との間には気流の逃げ道が確保される。同様に、フロントレール47には、ベース面43から立ち上がる1筋のセンターレール52が接続される。センターレール52はサイドレール51、51同士の間でフロントレール47からリアセンターレール49に向かって前後方向に延びる。センターレール52はリアセンターレール49の手前で途切れる。サイドレール51、51およびセンターレール52は相互に平行に延びればよい。
フロントレール47、リアサイドレール48およびリアセンターレール49の頂上面にはいわゆるABS(空気軸受け面)53、54、55が規定される。ABS53、54、55はベース面43から一定の距離でベース面43に平行に広がる1仮想平面内で広がる。ABS53、54、55の空気流入端は段差56、57、58でレール47、48、49の頂上面に接続される。ここでは、段差56、57、58の高さは等しく規定されればよい。
スライダ本体41には前述の電磁変換素子すなわち読み出し書き込みヘッド素子59が搭載される。この読み出し書き込みヘッド素子59はスライダ本体41のアルミナ膜46内に埋め込まれる。読み出し書き込みヘッド素子59の読み出しギャップや書き込みギャップはリアセンターレール49のABS55で露出する。ただし、ABS55の表面には、読み出し書き込みヘッド素子59の前端に覆い被さるDLC(ダイヤモンドライクカーボン)保護膜が形成されてもよい。
磁気ディスク13が回転すると、磁気ディスク13の表面に沿って気流44が生成される。気流44はスライダ本体41の浮上面42に沿って流れる。このとき、段差56、57、58の働きでABS53、54、55には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール47の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ26の浮上姿勢すなわちピッチ角は確立される。スライダ本体41は空気流出端で最も磁気ディスク13に接近する。
ABS53、54、55から外れた位置でフロントレール47の頂上面やサイドレール51、51およびセンターレール52の頂上面にはパッド61、62、63が形成される。パッド61、62、63の先端は、ベース面43からABS53、54、55よりも遠い位置でベース面43に平行に広がる1仮想平面内で規定される。その結果、浮上ヘッドスライダ26が磁気ディスク13の表面に受け止められると、スライダ本体41はパッド61、62、63で支えられる。ABS53、54、55と磁気ディスク13の表面との接触は回避されることができる。スライダ本体41と磁気ディスク13との間で接触面積は著しく縮小される。スライダ本体41と磁気ディスク13との間で潤滑剤に基づく吸着は防止されることができる。なお、浮上ヘッドスライダ26の形態はこういった形態に限られるものではない。
この浮上ヘッドスライダ26では、読み出し書き込みヘッド素子59から離れた位置で浮上面42に電荷領域64が確立される。この電荷領域64では局所的に電荷が保持される。こういった電荷の保持は例えば浮上面42に注入される原子イオンに基づき実現されることができる。ここでは、母材45上のABS55でBやAsの電荷領域64が形成される。
こういった電荷領域64の形成にあたって例えばイオン注入が用いられればよい。イオン注入は浮上面42の形成時に実施されればよい。イオン注入に先立って、周知の通りに、1列の浮上ヘッドスライダ26群を含むウェハーバーがウェハーから切り出されればよい。イオン注入にあたって例えばウェハーバーの表面すなわち浮上面42にはレジスト膜が形成される。レジスト膜には、電荷領域64の輪郭を象った空隙が区画される。この空隙は例えば1μm程度の距離で読み出し書き込みヘッド素子59から引き離される。空隙内でウェハーバーの表面には原子イオンが打ち込まれる。浮上面42では、イオン注入後にABS53、54、55が削り出されてもよく、イオン注入に先立って予めABS53、54、55が削り出されてもよい。
次にスピンドルモータ14の構造を詳述する。図4に示されるように、スピンドルモータ14は例えば筐体本体12の底板に固定されるブラケット65を備える。ブラケット65にはいわゆる流体軸受け66が組み込まれる。流体軸受け66ではスリーブ67の円筒空間に回転軸68が受け入れられる。スリーブ67および回転軸68の間は例えば潤滑油といった流体で満たされる。こういった流体の働きで回転軸68はスリーブ67内で軸心回りに高速に回転することができる。回転軸68の下端には回転軸68の軸心から遠心方向に広がるスラストフランジ69が取り付けられる。スラストフランジ69はスラストプレート71に受け止められる。スラストフランジ69およびスラストプレート71の間は同様に流体で満たされる。
回転軸68にはスピンドルハブ72が装着される。スピンドルハブ72には例えば複数枚の磁気ディスク13が搭載される。磁気ディスク13同士の間にはスペーサ73が挟み込まれる。磁気ディスク13およびスペーサ73はクランプ74およびフランジ75の間に挟み込まれる。クランプ74は例えばねじでスピンドルハブ72に固定されればよい。
ブラケット65には回転軸68周りで複数個のコイル76が固定される。スピンドルハブ72には複数個の永久磁石77が固定される。永久磁石77は、スピンドルハブ72でコイル76に向かい合う壁面に配置される。コイル76に電流が供給されると、コイル76で磁界が生じる。コイル76の磁界に応じて永久磁石77は駆動される。こうして回転軸68の軸心回りでスピンドルハブ72の回転は引き起こされる。磁気ディスク13は回転する。
流体軸受け66には電圧源78が接続される。電圧源78は流体軸受け66に電圧を印加する。ここでは、スリーブ67やスラストプレート71、回転軸68、スピンドルハブ72は例えば金属材といった導電性材料から形成される。しかも、流体には所定の導電性が付与される。その結果、電圧源78の電圧は個々の磁気ディスク13まで伝達される。電圧源78はスリーブ67およびアースの間に接続されてもよくスラストプレート71およびアースの間に接続されてもよい。磁気ディスク13に対して電圧の印加が確立される限り、電圧源78が必ずしも流体軸受け66に接続される必要はなく、同時に、スリーブ67やスラストプレート71、回転軸68、スピンドルハブ72の全てに導電性が付与される必要はない。
いま、例えば浮上ヘッドスライダ26の浮上中に電圧源78から磁気ディスク13に電位が印加されると、磁気ディスク13の表面と浮上ヘッドスライダ26上の電荷領域64との間に静電容量が蓄積される。負極の電位が印加されると、引力が生じる。正極の電位が印加されると、斥力が生じる。電位の大きさ(絶対値)が大きければ大きいほど引力や斥力は強まる。こういった引力や斥力と、気流44に基づく浮力および負圧とのバランスに基づき浮上ヘッドスライダ26の浮上量は決定される。その結果、浮上ヘッドスライダ26の浮上量は極限まで縮小されることができる。浮上ヘッドスライダ26はこれまで以上に確実に磁気ディスク13の表面に接近することができる。こういった浮上量の縮小は記録密度の高密度化に大いに貢献する。
前述の流体軸受け66は、例えば図5に示されるように、上下1対の玉軸受け79、79に置き換えられてもよい。この場合には、電圧源78は回転軸68に接続される。接続にあたってスライドパッド81が用いられる。このスライドパッド81は所定の弾性力で回転軸68の外周面に押し付けられる。回転軸68の回転中にスライドパッド81は回転軸68の表面に接触し続ける。電圧源78の電圧はスライドパッド81から回転軸68およびスピンドルハブ72を経て磁気ディスク13に印加される。こういったスライドパッド81は既存のハードディスク駆動装置に組み込まれる周知のアースパッドから転用されることができる。
本発明者は電荷領域64の効果を検証した。検証にあたって前述のハードディスク駆動装置11が用意された。電荷領域64の形成にあたってBのイオン注入が実施された。イオン注入の出力は5[MeV]に設定された。濃度は5x10[個/cm]に設定された。ハードディスク駆動装置11では浮上ヘッドスライダ26の浮上量が測定された。浮上量の測定にあたって読み出し信号の出力が実測された。出力値は浮上量に換算された。実測にあたって磁気ディスク13および浮上ヘッドスライダ26の相対速度は21.4[m/sec]に設定された。
図6に示されるように、磁気ディスク13に印加される電位の極性や大きさに応じて浮上ヘッドスライダ26の浮上量は決定されることが確認された。しかも、磁気ディスク13に4[V]の電圧が印加されても、浮上ヘッドスライダ26と磁気ディスク13との間で電気火花の発生は観察されなかった。その一方で、検証にあたって本発明者は比較例を用意した。この比較例では浮上ヘッドスライダ26で電荷領域64の形成は省略された。しかも、この比較例では、磁気ディスクおよび浮上ヘッドスライダの間で電圧が印加された。本発明者は4[V]の電圧の印加後に電子顕微鏡で比較例に係る浮上ヘッドスライダの読み出し書き込みヘッド素子を観察した。その結果、比較例に係る浮上ヘッドスライダでは読み出し書き込みヘッド素子の破壊(焼け跡)が観察された。電気火花の発生が確認された。
前述の浮上ヘッドスライダ26では、例えば図7に示されるように、リアサイドレール48のいずれか一方や両方でABS54に電荷領域82が確立されてもよい。こういった電荷領域82の働きによれば、浮上ヘッドスライダ26のロールは低減されることができる。ここで、「ロール」は、スライダ本体41の空気流入端から空気流出端に向かって延びる前後方向中心線回りの回転として定義される。
その他、前述のハードディスク駆動装置11では、例えば図8に示されるように、いわゆるロードアンロード機構すなわちロードタブ28やランプ部材29は省略されてもよい。この場合には、磁気ディスク13の静止中に磁気ディスク13に正極の電位が印加され続ければよい。そういった電位によれば、磁気ディスク13および浮上ヘッドスライダ26の電荷領域64の間には斥力が生成される。その結果、無風状態にも拘わらず磁気ディスク13に対して浮上ヘッドスライダ26の接触は確実に回避されることができる。
(付記1) 媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるスライダ本体と、スライダ本体に搭載されるヘッド素子と、スライダ本体の媒体対向面で局所的に電荷を保持し、ヘッド素子から離れた位置に配置される電荷領域とを備えることを特徴とするヘッドスライダ。
(付記2) 付記1に記載のヘッドスライダにおいて、前記電荷領域は、前記媒体対向面に注入される原子イオンに基づき確立されることを特徴とするヘッドスライダ。
(付記3) 付記1に記載のヘッドスライダにおいて、前記電荷領域は、前記媒体対向面に区画される空気軸受け面に確立されることを特徴とするヘッドスライダ。
(付記4) 記録媒体と、媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、ヘッドスライダに搭載されるヘッド素子と、ヘッドスライダの媒体対向面で局所的に電荷を保持し、ヘッド素子から離れた位置に配置される電荷領域と、記録媒体に電圧を印加する電圧源とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記5) 付記に記載の記録媒体駆動装置において、前記電荷領域は、前記媒体対向面に注入される原子イオンに基づき確立されることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記6) 付記に記載の記録媒体駆動装置において、前記電荷領域は、前記媒体対向面に区画される空気軸受け面に確立されることを特徴とする記録媒体駆動装置。
(付記7) 記録媒体に電圧を印加し、記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダおよび記録媒体の間に静電容量を蓄積させることを特徴とするヘッドスライダの制御方法。
本発明の一具体例に係る記録媒体駆動装置すなわちハードディスク駆動装置(HDD)の内部構造を概略的に示す平面図である。 ランプ部材の側面図である。 本発明の一具体例に係る浮上ヘッドスライダの拡大斜視図である。 スピンドルモータ内で流体軸受けの構造を概略的に示すハードディスク駆動装置の拡大部分断面図およびキャリッジの概念図である。 スピンドルモータ内で玉軸受けの構造を概略的に示すハードディスク駆動装置の拡大部分断面図およびキャリッジの概念図である。 磁気ディスクに印加される電圧と浮上ヘッドスライダの浮上量との関係を示すグラフである。 本発明の一変形例に係る浮上ヘッドスライダの拡大斜視図である。 本発明の一変形例に係る記録媒体駆動装置すなわちハードディスク駆動装置の内部構造を概略的に示す平面図である。
符号の説明
11 記録媒体駆動装置(ハードディスク駆動装置)、13 記録媒体(磁気ディスク)、26 ヘッドスライダ、42 媒体対向面(浮上面)、55(54) 空気軸受け面(ABS)、59ヘッド素子、64 電荷領域、78 電圧源。

Claims (4)

  1. 媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるスライダ本体と、スライダ本体に搭載されるヘッド素子と、前記媒体対向面に注入される原子イオンに基づきスライダ本体の媒体対向面で局所的に電荷を保持し、ヘッド素子から離れた位置に配置される電荷領域とを備え、前記電荷領域および前記記録媒体の間に静電容量を蓄積させることを特徴とするヘッドスライダ。
  2. 請求項1に記載のヘッドスライダにおいて、前記電荷領域は、前記媒体対向面に区画される空気軸受け面に確立されることを特徴とするヘッドスライダ。
  3. 記録媒体と、媒体対向面で記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、ヘッドスライダに搭載されるヘッド素子と、前記媒体対向面に注入される原子イオンに基づきヘッドスライダの媒体対向面で局所的に電荷を保持し、ヘッド素子から離れた位置に配置される電荷領域と、記録媒体に電圧を供給する電圧源とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。
  4. 記録媒体に電圧を印加し、記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダおよび記録媒体対向面に注入される原子イオンに基づき局所的に電荷を保持する電荷領域の間に静電容量を蓄積させることを特徴とするヘッドスライダの制御方法。
JP2006038895A 2006-02-16 2006-02-16 記録媒体駆動装置並びにヘッドスライダおよびその制御方法 Expired - Fee Related JP4366366B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006038895A JP4366366B2 (ja) 2006-02-16 2006-02-16 記録媒体駆動装置並びにヘッドスライダおよびその制御方法
US11/415,219 US7564646B2 (en) 2006-02-16 2006-05-02 Recording medium drive including electrostatic actuator between head slider and recording medium
EP06125342A EP1821290A3 (en) 2006-02-16 2006-12-04 Recording medium drive including electrostatic actuator between head slider and recording medium
KR1020060131703A KR20070082498A (ko) 2006-02-16 2006-12-21 기록 매체 구동 장치 및 헤드 슬라이더 및 그 제어 방법
CNA2006101699339A CN101022012A (zh) 2006-02-16 2006-12-25 在磁头滑动器和记录介质间包括致动器的记录介质驱动器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006038895A JP4366366B2 (ja) 2006-02-16 2006-02-16 記録媒体駆動装置並びにヘッドスライダおよびその制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007220189A JP2007220189A (ja) 2007-08-30
JP4366366B2 true JP4366366B2 (ja) 2009-11-18

Family

ID=38038622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006038895A Expired - Fee Related JP4366366B2 (ja) 2006-02-16 2006-02-16 記録媒体駆動装置並びにヘッドスライダおよびその制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7564646B2 (ja)
EP (1) EP1821290A3 (ja)
JP (1) JP4366366B2 (ja)
KR (1) KR20070082498A (ja)
CN (1) CN101022012A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008065903A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv ヘッドスライダ
US8547665B2 (en) * 2008-01-03 2013-10-01 International Business Machines Corporation Magnetic head having a material formed in one or more recesses extending into the media support surface of at least one of the substrate and the closure
JP2009230799A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Fujitsu Ltd ヘッドスライダの製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09259556A (ja) 1996-03-19 1997-10-03 Toshiba Corp 磁気記録再生装置
US6359746B1 (en) 1994-09-14 2002-03-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic disk drive
US6366416B1 (en) 2000-02-03 2002-04-02 Seagate Technology Llc Glide test head with active fly height control
CN1220182C (zh) 2001-01-25 2005-09-21 西加特技术有限责任公司 集成型静电滑动臂飞行高度控制法
US6700724B2 (en) 2001-08-22 2004-03-02 Seagate Technology Llc Contact detection and calibration for electrostatic fly height control in a disc drive
WO2003019538A1 (en) 2001-08-22 2003-03-06 Seagate Technology Llc System and method for electrostatic fly height control
US6757120B2 (en) 2002-03-07 2004-06-29 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Dynamic method and apparatus for controlling head fly characteristics in a disk drive
US6967805B1 (en) 2002-04-09 2005-11-22 Seagate Technology Llc In-situ monitoring of proximity and contact between a slider and a disc in a disc drive
US6967806B2 (en) * 2003-05-19 2005-11-22 Seagate Technology Llc Electrostatic actuator with multilayer electrode stack
US7042670B2 (en) 2003-07-11 2006-05-09 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Method for adjusting flying height of magnetic heads using an electrical charge through an electrical pad on the slider
US7085095B2 (en) * 2003-10-20 2006-08-01 Quantum Corporation Electromagnetic void-sensing probes and position control systems
US7016139B2 (en) * 2003-10-22 2006-03-21 Hitachi Global Storage Netherlands B.V. Magnetic recording disk drive with actively controlled electric potential at the head/disk interface for wear and durability control
US7310198B2 (en) * 2005-06-15 2007-12-18 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Measurement of slider body clearance in a magnetic disk drive using positive and negative electrical pulses

Also Published As

Publication number Publication date
US20070188913A1 (en) 2007-08-16
JP2007220189A (ja) 2007-08-30
KR20070082498A (ko) 2007-08-21
EP1821290A3 (en) 2007-12-19
CN101022012A (zh) 2007-08-22
US7564646B2 (en) 2009-07-21
EP1821290A2 (en) 2007-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7835115B2 (en) Integrated recording head with selective movement
JP2007220188A (ja) 記録ディスク駆動装置および浮上ヘッドスライダ
JP2007287190A (ja) 薄膜磁気ヘッド
JP2006244550A (ja) 記録媒体駆動装置並びにヘッド位置検出方法およびクロック信号生成方法
JP2008130207A (ja) ヘッドスライダおよび記憶媒体駆動装置
JP2012234590A (ja) ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、およびディスク装置
JP4366366B2 (ja) 記録媒体駆動装置並びにヘッドスライダおよびその制御方法
JP2011138568A (ja) ヘッドおよびこれを備えたディスク装置
JPH06251528A (ja) データ記憶装置
JP2003203451A (ja) ヘッドスライダ
JP4818090B2 (ja) 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
KR100304626B1 (ko) 디스크 드라이브의 이물 제거장치
JP2012119025A (ja) ヘッドおよびこれを備えたディスク装置
JP4643115B2 (ja) ヘッドスライダ、記録媒体駆動装置およびヘッドサスペンションアセンブリ
JP2005048885A (ja) 流体軸受装置
JP4153490B2 (ja) ヘッドスライダおよび記録媒体駆動装置
JP2009059424A (ja) 磁気ヘッドスライダ
JP2004234804A (ja) ディスク装置およびヘッドサスペンションアッセンブリ
JP2006120198A (ja) 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
JP4351680B2 (ja) 磁気ディスク装置
JP2757807B2 (ja) 磁気記録再生装置および磁気ヘッド支持機構
JPWO2003102951A1 (ja) 記録媒体駆動装置およびランプ部材アセンブリ
JP4302169B2 (ja) 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駆動装置
KR100688528B1 (ko) 하드디스크 드라이브에 있어서, 자기헤드의 스위칭방법
KR19980069750A (ko) 하드디스크 드라이브의 헤드 슬라이더 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080911

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090428

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090626

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090818

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090824

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120828

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees