JP4643115B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば磁気ディスクといった記録媒体を利用して情報を保存する記録媒体駆動装置に関し、特に、いわゆるロードアンロード機構を備える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する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の分野ではいわゆるロードアンロード機構は広く知られる。一般に、ロードアンロード機構は、ロードビームの前端から前方に延びるロードバーと、磁気ディスクの外側に配置されて、ロードバーの移動経路に沿って傾斜面を規定するランプ部材とを備える。磁気ディスクの静止に先立ってロードバーはランプ部材の傾斜面に乗り上げていく。このロードバーの乗り上げに基づきロードビームの前端は磁気ディスクの表面から徐々に引き離される。こうしてロードビームの前端が磁気ディスクの表面から上昇すると、ヘッドスライダは磁気ディスクの表面から引き離されることができる。
【０００３】
こういったヘッドスライダの引き離しにあたっていわゆるリミッタは利用される。このリミッタは、ヘッドスライダを支持するジンバル（またはロードビーム）に接続される。ロードビームの先端が上昇すると、ロードビーム（またはジンバル）の一部にリミッタは係り合う。こうしてロードバーの引き上げ力は物理的にジンバル（またはロードビーム）に伝達される。ジンバル（またはロードビーム）が引き上げられる結果、ヘッドスライダの上昇は達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようなロードアンロード機構ではリミッタの形成にあたって高い加工精度が要求される。リミッタとロードビーム（またはジンバル）との間隔が広すぎると、ロードビームの上昇にも拘わらずリミッタとロードビームとの接触が達成されることができない。したがって、ヘッドスライダは磁気ディスクの表面から引き離されることができない。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、所定のロードバーの乗り上げ高さで確実に記録媒体の表面からヘッドスライダを引き離す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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、記録媒体に向かってスライダ本体に加えられる荷重が減少する際にスライダ本体の媒体対向面で生成される浮力は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で大きく設定されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【０００７】
こういったヘッドスライダでは、浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体でいわゆるロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされることができる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。ここで、ピッチ角とはスライダ本体前後方向の傾斜角をいう。ロール角とは、スライダ本体前後方向に直交するスライダ幅方向の傾斜角をいう。
【０００８】
第２発明によれば、記録媒体と、ヘッドサスペンションの前端で記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、ヘッドサスペンションの前端から前方に延びるロードバーと、記録媒体の外側に配置されて、ロードバーの移動経路に沿って傾斜面を規定するランプ部材とを備え、ヘッドサスペンションから記録媒体に向かってヘッドスライダに加えられる荷重が減少する際にヘッドスライダの媒体対向面で生成される浮力は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で大きく設定されることを特徴とする記録媒体駆動装置が提供される。ここで、ヘッドサスペンションは例えばロードビームおよびジンバルから構成されればよい。ロードバーおよびランプ部材はいわゆるロードアンロード機構を構成する。
【０００９】
いま、記録媒体の静止に先立ってロードバーがランプ部材に受け止められる場面を想定する。ロードバーが傾斜面を登っていくと、ロードバーからヘッドスライダに加えられる荷重すなわち押し付け力は減少する。ロードバーがさらに傾斜面を登っていくと、ヘッドスライダは実質的にヘッドサスペンションの押し付け力から解放される。このとき、浮力の不釣り合いに基づきヘッドスライダでいわゆるロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流（圧力）の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。ヘッドスライダは所定のロードバーの乗り上げ高さで確実に記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１０】
第３発明によれば、空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面とを備え、前方空気軸受け面は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００１１】
こういったヘッドスライダでは、前方空気軸受け面および後方空気軸受け面で浮力は生成される。しかも、前方空気軸受け面には後方空気軸受け面に比べて大きな浮力が設定される。ヘッドスライダの浮上姿勢は所定のピッチ角に設定される。ここで、前方空気軸受け面は第１領域に比べて第２領域で空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域側に比べて第２領域側で比較的に持続される。ヘッドスライダのピッチ角によれば、スライダ本体は空気流入側に比べて空気流出側で記録媒体に接近するからである。第１領域側では浮力は早期に減少するものの第２領域側では浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体ではロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１２】
第４発明によれば、空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面とを備え、前方空気軸受け面の空気流出側端は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００１３】
こういったヘッドスライダでは、前述と同様に、前方空気軸受け面の空気流出側端は第１領域に比べて第２領域で空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域側に比べて第２領域側で比較的に持続される。第１領域側では浮力は早期に減少するものの第２領域側では浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体ではロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１４】
第５発明によれば、空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面とを備え、前方空気軸受け面の空気流入側端は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００１５】
こういったヘッドスライダでは、前述と同様に、前方空気軸受け面の空気流入側端は第１領域に比べて第２領域で空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域側に比べて第２領域側で比較的に持続される。第１領域側では浮力は早期に減少するものの第２領域側では浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体ではロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１６】
いずれの場合でも、以上のようなヘッドスライダは例えばヘッドサスペンションアセンブリに組み込まれることができる。ヘッドサスペンションアセンブリには、例えば、ロードビームと、ロードビームの前端から前方に延びるロードバーとが組み込まれればよい。ロードビームおよびロードバーは共通の素材から一体に形成されてもよい。ロードビームには、ヘッドスライダを受け止めるジンバルが固定されればよい。
【００１７】
いずれの場合でも、こういったヘッドサスペンションアセンブリは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組み込まれて使用されることができる。記録媒体駆動装置には、その他、記録媒体や、記録媒体の外側に配置されてロードバーの移動経路に沿って傾斜面を規定するランプ部材が組み込まれればよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
【００１９】
図１は磁気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。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４２００ｒｐｍや５４００ｒｐｍ、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。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示されず）が結合される。
【００２０】
収容空間にはヘッドアクチュエータ１５がさらに収容される。このヘッドアクチュエータ１５は、垂直方向に延びる支軸１６に回転自在に連結される。ヘッドアクチュエータ１５は、支軸１６から水平方向に延びる複数のアクチュエータアーム１７と、各アクチュエータアーム１７の先端に取り付けられてアクチュエータアーム１７から前方に延びるヘッドサスペンションアセンブリ１８とを備える。アクチュエータアーム１７は磁気ディスク１３の表面および裏面ごとに設置される。
【００２１】
ヘッドサスペンションアセンブリ１８はロードビーム１９を備える。ロードビーム１９はいわゆる弾性屈曲域でアクチュエータアーム１７の前端に連結される。弾性屈曲域の働きで、ロードビーム１９の前端には磁気ディスク１３の表面に向かって所定の押し付け力が作用する。ロードビーム１９の前端には浮上ヘッドスライダ２１が支持される。浮上ヘッドスライダ２１は、ロードビーム１９に固定されるジンバル（図示されず）に姿勢変化自在に受け止められる。
【００２２】
アクチュエータアーム１７は、図１から明らかなように、磁気ディスク１３の静止時に所定の静止位置に位置決めされる。この静止位置では、ヘッドサスペンションアセンブリ１８の先端は磁気ディスク１３の外縁よりも外側に位置決めされる。アクチュエータアーム１７は静止位置から支軸１６回りで揺動する。こうしてアクチュエータアーム１７が支軸１６回りで揺動すると、ヘッドサスペンションアセンブリ１８の先端は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。アクチュエータアーム１７の揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といった動力源２２の働きを通じて実現されればよい。
【００２３】
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、後述されるように、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２１には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とロードビーム１９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２１は浮上し続けることができる。こうした浮上ヘッドスライダ２１の浮上中に、前述のようにアクチュエータアーム１７が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２１は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされることができる。アクチュエータアーム１７が静止位置に位置決めされると、浮上ヘッドスライダ２１は最外周記録トラックを越えて磁気ディスク１３から外れた位置に到達する。
【００２４】
ロードビーム１９の前端には、ロードビーム１９の前端からさらに前方に延びるロードバー２３が固定される。ロードバー２３は、アクチュエータアーム１７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。ロードバー２３の移動経路上には磁気ディスク１３の外側でランプ部材２４が配置される。アクチュエータアーム１７が静止位置に位置決めされると、ランプ部材２４はロードバー２３を受け止めることができる。ロードバー２３およびランプ部材２４は、協働していわゆるロードアンロード機構を構成する。
【００２５】
図２に示されるように、ランプ部材２４は、筐体本体１２の底板に例えばねじ留めされる取り付け台（図示されず）から水平方向に磁気ディスク１３の回転軸に向かって延びるアーム部材２５を備える。アーム部材２５には、最外周記録トラックの外側で磁気ディスク１３の表裏の非データゾーンに向き合う例えば１対の滑り台２６が一体に形成される。各滑り台２６には、磁気ディスク１３の半径方向外側に向かうにつれて磁気ディスク１３の表面から徐々に遠ざかる傾斜面２７が規定される。この傾斜面２７はロードバー２３の移動経路上に位置決めされる。
【００２６】
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、動力源２２は静止位置に向けて順方向にアクチュエータアーム１７を駆動する。浮上ヘッドスライダ２１が最外周記録トラックを越えて非データゾーンすなわちランディングゾーンに向き合うと、ロードバー２３は滑り台２６の傾斜面２７に接触する。さらにアクチュエータアーム１７が揺動すると、ロードバー２３は傾斜面２７を登っていく。ロードバー２３が傾斜面２７を登るにつれて、浮上ヘッドスライダ２１は磁気ディスク１３の表面から徐々に遠ざかっていく。こうしてロードバー２３はランプ部材２４に受け止められる。アクチュエータアーム１７が完全に静止位置に位置決めされると、ロードバー２３は窪み２８に受け入れられる。磁気ディスク１３の回転は停止する。こうしてロードバー２３はランプ部材２４上に保持されることから、無風状態にも拘わらず、磁気ディスク１３に対する浮上ヘッドスライダ２１の衝突や接触は回避されることができる。
【００２７】
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、動力源２２は前述の順方向とは反対の逆方向にアクチュエータアーム１７を駆動し始める。ロードバー２３は窪み２８から傾斜面２７に向かって進んでいく。さらにアクチュエータアーム１７が揺動すると、ロードバー２３は傾斜面２７を下っていく。
【００２８】
こうしてロードバー２３が傾斜面２７を下っていく間に浮上ヘッドスライダ２１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２１には、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流に基づき浮力が付与される。その後、アクチュエータアーム１７がさらに揺動すると、ロードバー２３は傾斜面２７すなわちランプ部材２４から離脱する。磁気ディスク１３が定常状態で回転する結果、ランプ部材２４に支えられなくても浮上ヘッドスライダ２１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。
【００２９】
図３は本発明の一具体例に係る浮上ヘッドスライダ２１の構造を詳細に示す。この浮上ヘッドスライダ２１は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体３１を備える。このスライダ本体３１は媒体対向面すなわち浮上面で磁気ディスク１３に向き合う。媒体対向面には平坦なベース面３２すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１３が回転すると、スライダ本体３１の前端から後端に向かって浮上面には気流３３が作用する。スライダ本体３１は、例えばＡｌ２ Ｏ３ −ＴｉＣ（アルチック）製の母材と、この母材の空気流出側端面に積層されるＡｌ２ Ｏ３ （アルミナ）膜とで構成されればよい。
【００３０】
スライダ本体３１には、前述の気流３３の上流側すなわち空気流入側でベース面３２から立ち上がる１筋のフロントレール３４が形成される。このフロントレール３４は、ベース面３２上に所定の厚み（例えば１．５〜２．０μｍ程度）で広がりつつ、ベース面３２の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。
【００３１】
同様に、スライダ本体３１には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面３２から立ち上がる１対のリアレール３５ａ、３５ｂが形成される。リアレール３５ａ、３５ｂはスライダ幅方向に並列に配置される。リアレール３５ａ、３５ｂ同士の間には気流３３の流通路が区画される。各リアレール３５ａ、３５ｂは、ベース面３２上にフロントレール３４と同一の厚みで広がりつつベース面３２の空気流出端に向かって延びる。
【００３２】
フロントレール３４の頂上面には、スライダ幅方向に延びる１対の前方空気軸受け面（ＡＢＳ）３６ａ、３６ｂが規定される。個々の前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂの空気流入端ではフロントレール３４の頂上面に段差３７が形成される。こうして段差３７が形成されると、フロントレール３４の頂上面には、前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂよりも低いレベルで広がる低レベル面３８が規定される。磁気ディスク１３の回転時、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流は低レベル面３８から段差３７を伝って前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂに導かれる。段差３７の働きを通じて前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂでは大きな正圧すなわち浮力が生成される。
【００３３】
２つのリアレール３５ａ、３５ｂの頂上面には第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂがそれぞれ規定される。第１後方空気軸受け面３９ａの空気流入端ではリアレール３５ａの頂上面に段差４１が形成される。同様に、第２後方空気軸受け面３９ｂの空気流入端ではリアレール３５ｂの頂上面に段差４２が形成される。こうして段差４１、４２が形成されると、２つのリアレール３５ａ、３５ｂの頂上面には、第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂよりも低いレベルでそれぞれ広がる低レベル面４３、４４が規定される。磁気ディスク１３の回転時、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流は低レベル面４３、４４から段差４１、４２を伝って第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂに導かれる。段差４１、４２の働きを通じて第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂでは大きな正圧すなわち浮力が生成される。
【００３４】
フロントレール３４のスライダ幅方向両端には、スライダ本体３１のベース面３２から立ち上がって、空気流出端に向かって延びる１対のサイドレール４５が接続される。こうしたサイドレール４５によれば、磁気ディスク１３の回転時にフロントレール３４に正面から衝突する気流はフロントレール３４のスライダ幅方向両端を回り込んでフロントレール３４の背後に入り込むことはできない。したがって、フロントレール３４に沿って流れる気流３３は容易にディスク面鉛直方向に広がることができる。こうした気流の急激な広がりに基づき負圧は生成される。この負圧が前述の浮力に釣り合うと、スライダ本体３１の浮上量は規定される。１対のサイドレール４５と１対のリアレール３５ａ、３５ｂとの間には間隙４６が区画される。これらの間隙４６によれば、フロントレール３４をスライダ幅方向両側から迂回する気流はリアレール３５ａ、３５ｂ同士の間に導かれる。サイドレール４５は、例えば前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂと同一なレベルで広がる頂上面を規定すればよい。
【００３５】
スライダ本体３１には読み出し書き込みヘッド素子４７が搭載される。この読み出し書き込みヘッド素子４７はスライダ本体３１のアルミナ膜内に埋め込まれる。読み出し書き込みヘッド素子４７の読み出しギャップや書き込みギャップは第１後方気軸受け面３９ａで露出する。読み出し書き込みヘッド素子４７には、例えば、薄膜コイルパターンを利用した薄膜磁気ヘッドといった書き込み素子や、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）といった読み取り素子が採用されればよい。
【００３６】
この浮上ヘッドスライダ２１では、２つの後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂに比べて前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂで大きな正圧すなわち浮力が生成される。したがって、スライダ本体３１が磁気ディスク１３の表面から浮上すると、スライダ本体３１はピッチ角αの傾斜姿勢で維持されることができる。ここで、ピッチ角αとは、気流３３の流れ方向に沿ったスライダ本体前後方向の傾斜角をいう。ピッチ角αの働きに基づきスライダ本体３１の空気流入側側端よりも空気流出側端でスライダ本体３１と磁気ディスク１３の表面との距離は縮小する。
【００３７】
図３から明らかなように、フロントレール３４やリアレール３５ｂには、低レベル面３８、４４から立ち上がる吸着防止突起（パッド）４８が形成される。これら吸着防止突起４８は、前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂや第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂよりも高い頂上面を規定する。こうした吸着防止突起４８によれば、たとえ磁気ディスク１３の表面にスライダ本体３１が接触しても、前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂや第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂは磁気ディスク１３の表面に接触することはない。スライダ本体３１と磁気ディスク１３との接触面積は最小限に抑え込まれる。磁気ディスク１３の表面に広がる潤滑剤すなわち潤滑油膜からスライダ本体３１に作用する吸着力（メニスカス効果）は著しく弱められる。
【００３８】
この浮上ヘッドスライダ２１では、例えば図４から明らかなように、いわゆる前後方向中心線５１に基づき媒体対向面すなわち浮上面が第１および第２領域５２ａ、５２ｂに二等分される。第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａの空気流入側端は第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂの空気流入側端よりも空気流出側に偏倚して配置される。同様に、第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａの空気流出側端は第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂの空気流出側端よりも空気流出側に偏倚して配置される。こうして第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａは第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂよりも空気流出側に偏倚して配置される。こうした配置によれば、磁気ディスク１３に向かってロードビーム１９からスライダ本体３１に加えられる荷重すなわち押し付け力が減少する際に、スライダ本体３１の媒体対向面で生成される浮力は第１領域５２ａ側よりも第２領域５２ｂ側で大きく設定されることができる。
【００３９】
ここで、前後方向中心線５１は例えば矩形のベース面３２の対称軸で構成されればよい。その他、前後方向中心線５１は少なくともスライダ本体３１の空気流入側端の中央を通過すると同時にスライダ本体３１の空気流出側端の中央を通過すればよい。図示されるように読み出し書き込みヘッド素子４７を露出させる第１後方空気軸受け面３９ａ側が第２領域５２ｂに設定されてもよく、第１後方空気軸受け面３９ａ側が第１領域５２ａに設定されてもよい。
【００４０】
いま、磁気ディスク１３の静止に先立ってロードバー２３がランプ部材２４に受け止められる場面を想定する。ロードバー２３が傾斜面２７を登っていくと、ロードバー２３から浮上ヘッドスライダ２１に加えられる荷重すなわち押し付け力は減少する。ロードバー２３がさらに傾斜面２７を登っていくと、ロードビーム１９上のディンプル（ドーム状突起）はジンバルの背後から離れる。前述の浮上ヘッドスライダ２１では第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂに比べて第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａが空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂに比べて第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａで比較的に持続される。浮上ヘッドスライダ２１のピッチ角αによれば、スライダ本体３１は空気流入側に比べて空気流出側で磁気ディスク１３に接近するからである。第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂでは浮力は早期に減少するものの、第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａでは浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体３１ではいわゆるロール角およびピッチ角αの増大が意図的に引き起こされる。こうしてロール角およびピッチ角αが急激に増大する結果、いわゆるリミッタの力を借りずに浮上ヘッドスライダ２１は比較的に簡単に磁気ディスク１３の表面から引き離されることができる。このように媒体対向面に作用する気流の働きに基づき浮上ヘッドスライダ２１が磁気ディスク１３の表面から引き離されることから、浮上ヘッドスライダ２１は確実に所定のロードバーの乗り上げ高さで磁気ディスク１３の表面から引き離されることができる。ここで、ロール角とは、気流３３の流れ方向に直交するスライダ幅方向の傾斜角をいう。
【００４１】
本発明者は前述の浮上ヘッドスライダ２１の特性を検証した。検証にあたって、本発明者は、シミュレーションに基づき、媒体対向面で生成される正圧分布と負圧分布とで中心の移動軌跡を観察した。図５に示されるように、ロードビーム１９からの荷重が減少すると、浮上ヘッドスライダ２１では矩形のベース面３２の中心から対角線に沿って正圧すなわち浮力の移動軌跡５４が確認された。移動軌跡５５から明らかなように、負圧分布の中心はほとんど移動しなかった。同時に、本発明者は、図６に示されるように、比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６の特性を検証した。この浮上ヘッドスライダ５６では、前方空気軸受け面３６ａの空気流出側端は前方空気軸受け面３６ｂの空気流出側端よりも空気流入側に偏倚して配置された。この比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６では、矩形のベース面３２の中心からほぼ前後方向中心線に沿って正圧の移動軌跡５７は確認された。移動軌跡５８から明らかなように、負圧分布の中心はほとんど移動しなかった。
【００４２】
続いて本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６のロール角の変化を観察した。図７から明らかなように、ロードバー２３がランプ部材２４の傾斜面２７を登っていくと、浮上ヘッドスライダ２１、５６のロール角はわずかながら徐々に増大していく（閾値Ａ〜閾値Ｂ）。ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、ロードビーム１９上のディンプルはジンバルの背後から離れる。このとき、浮上ヘッドスライダ２１では著しくロール角が増大する。その一方で、比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６ではロール角の増大は微小範囲に留まる。前述のようにロードビーム１９からの荷重の減少時に正圧分布に非対称性が確立されると、浮上ヘッドスライダのロール角が著しく増大することが確認された。
【００４３】
同時に本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６のピッチ角の変化を観察した。図８から明らかなように、ロードバー２３がランプ部材２４の傾斜面２７を登っていくと、浮上ヘッドスライダ２１、５６のピッチ角はわずかながら徐々に増大していく（閾値Ａ〜閾値Ｂ）。ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、浮上ヘッドスライダ２１では急激にピッチ角αが増大することが確認された。その一方で、比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６では、ロードビーム１９からの荷重が閾値Ｂから減少するにつれてピッチ角αは増大するものの、浮上ヘッドスライダ２１よりも著しく大きく荷重が減少しない限りピッチ角αの増大は達成されることはできない。浮上ヘッドスライダ２１ではロール角の増大とともにピッチ角αは著しく増大することが確認された。
【００４４】
さらに本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６の正圧（浮力）の変化を観察した。図９から明らかなように、ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、浮上ヘッドスライダ２１では瞬時に正圧は消失することが確認された。正圧が消失した時点で浮上ヘッドスライダ２１は磁気ディスク１３の表面から完全に引き離される。比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６では、浮上ヘッドスライダ５６が磁気ディスク１３の表面から完全に引き離されるまでにロードビーム１９からの荷重は一層大きく減少しなければならなかった。すなわち、浮上ヘッドスライダ５６に作用する気流の働きだけで浮上ヘッドスライダ５６は磁気ディスク１３の表面から引き離されることはできない。同様に、本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６の負圧の変化を観察した。図１０から明らかなように、ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、浮上ヘッドスライダ２１では瞬時に負圧は消失することが確認された。図９および図１０の比較から明らかなように、ロードビーム１９からの荷重の減少に基づけば、負圧に比べて正圧は大きく変化することは確認されることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ヘッドスライダは所定のロードバーの乗り上げ高さで確実に記録媒体の表面から引き離されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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）の構造を概略的に示す平面図である。
【図２】 図１の２−２線に沿った拡大部分断面図である。
【図３】 一具体例に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す拡大斜視図である。
【図４】 前方空気軸受け面（ＡＢＳ）の配置を概略的に示す媒体対向面の平面図である。
【図５】 本実施形態に係る浮上ヘッドスライダで正圧分布および負圧分布の中心の移動軌跡を概略的に示す媒体対向面の平面図である。
【図６】 比較例に係る浮上ヘッドスライダで正圧分布および負圧分布の中心の移動軌跡を概略的に示す媒体対向面の平面図である。
【図７】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダのロール角の変化を示すグラフである。
【図８】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダのピッチ角の変化を示すグラフである。
【図９】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダの正圧の変化を示すグラフである。
【図１０】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダの負圧の変化を示すグラフである。
【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）、１８ ヘッドサスペンションアセンブリ、１９ ロードビーム（ヘッドサスペンションの１構成要素）、２１ ヘッドスライダ、２３ ロードバー、２４ ランプ部材、２７ 傾斜面、３１ スライダ本体、３６ａ 前方空気軸受け面、３６ｂ 前方空気軸受け面、３９ａ 後方空気軸受け面、３９ｂ 後方空気軸受け面、５１ 前後方向中心線、５２ａ 第１領域、５２ｂ 第２領域。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば磁気ディスクといった記録媒体を利用して情報を保存する記録媒体駆動装置に関し、特に、いわゆるロードアンロード機構を備える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する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の分野ではいわゆるロードアンロード機構は広く知られる。一般に、ロードアンロード機構は、ロードビームの前端から前方に延びるロードバーと、磁気ディスクの外側に配置されて、ロードバーの移動経路に沿って傾斜面を規定するランプ部材とを備える。磁気ディスクの静止に先立ってロードバーはランプ部材の傾斜面に乗り上げていく。このロードバーの乗り上げに基づきロードビームの前端は磁気ディスクの表面から徐々に引き離される。こうしてロードビームの前端が磁気ディスクの表面から上昇すると、ヘッドスライダは磁気ディスクの表面から引き離されることができる。
【０００３】
こういったヘッドスライダの引き離しにあたっていわゆるリミッタは利用される。このリミッタは、ヘッドスライダを支持するジンバル（またはロードビーム）に接続される。ロードビームの先端が上昇すると、ロードビーム（またはジンバル）の一部にリミッタは係り合う。こうしてロードバーの引き上げ力は物理的にジンバル（またはロードビーム）に伝達される。ジンバル（またはロードビーム）が引き上げられる結果、ヘッドスライダの上昇は達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようなロードアンロード機構ではリミッタの形成にあたって高い加工精度が要求される。リミッタとロードビーム（またはジンバル）との間隔が広すぎると、ロードビームの上昇にも拘わらずリミッタとロードビームとの接触が達成されることができない。したがって、ヘッドスライダは磁気ディスクの表面から引き離されることができない。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、所定のロードバーの乗り上げ高さで確実に記録媒体の表面からヘッドスライダを引き離す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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１発明によれば、記録媒体に向かってスライダ本体に加えられる荷重が減少する際にスライダ本体の媒体対向面で生成される浮力は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で大きく設定されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【０００７】
こういったヘッドスライダでは、浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体でいわゆるロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされることができる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。ここで、ピッチ角とはスライダ本体前後方向の傾斜角をいう。ロール角とは、スライダ本体前後方向に直交するスライダ幅方向の傾斜角をいう。
【０００８】
第２発明によれば、記録媒体と、ヘッドサスペンションの前端で記録媒体に向き合わせられるヘッドスライダと、ヘッドサスペンションの前端から前方に延びるロードバーと、記録媒体の外側に配置されて、ロードバーの移動経路に沿って傾斜面を規定するランプ部材とを備え、ヘッドサスペンションから記録媒体に向かってヘッドスライダに加えられる荷重が減少する際にヘッドスライダの媒体対向面で生成される浮力は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で大きく設定されることを特徴とする記録媒体駆動装置が提供される。ここで、ヘッドサスペンションは例えばロードビームおよびジンバルから構成されればよい。ロードバーおよびランプ部材はいわゆるロードアンロード機構を構成する。
【０００９】
いま、記録媒体の静止に先立ってロードバーがランプ部材に受け止められる場面を想定する。ロードバーが傾斜面を登っていくと、ロードバーからヘッドスライダに加えられる荷重すなわち押し付け力は減少する。ロードバーがさらに傾斜面を登っていくと、ヘッドスライダは実質的にヘッドサスペンションの押し付け力から解放される。このとき、浮力の不釣り合いに基づきヘッドスライダでいわゆるロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流（圧力）の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。ヘッドスライダは所定のロードバーの乗り上げ高さで確実に記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１０】
第３発明によれば、空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面とを備え、前方空気軸受け面は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００１１】
こういったヘッドスライダでは、前方空気軸受け面および後方空気軸受け面で浮力は生成される。しかも、前方空気軸受け面には後方空気軸受け面に比べて大きな浮力が設定される。ヘッドスライダの浮上姿勢は所定のピッチ角に設定される。ここで、前方空気軸受け面は第１領域に比べて第２領域で空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域側に比べて第２領域側で比較的に持続される。ヘッドスライダのピッチ角によれば、スライダ本体は空気流入側に比べて空気流出側で記録媒体に接近するからである。第１領域側では浮力は早期に減少するものの第２領域側では浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体ではロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１２】
第４発明によれば、空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面とを備え、前方空気軸受け面の空気流出側端は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００１３】
こういったヘッドスライダでは、前述と同様に、前方空気軸受け面の空気流出側端は第１領域に比べて第２領域で空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域側に比べて第２領域側で比較的に持続される。第１領域側では浮力は早期に減少するものの第２領域側では浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体ではロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１４】
第５発明によれば、空気流入側で媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で媒体対向面に規定される後方空気軸受け面とを備え、前方空気軸受け面の空気流入側端は、第１および第２領域に媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置されることを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【００１５】
こういったヘッドスライダでは、前述と同様に、前方空気軸受け面の空気流入側端は第１領域に比べて第２領域で空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域側に比べて第２領域側で比較的に持続される。第１領域側では浮力は早期に減少するものの第２領域側では浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体ではロール角およびピッチ角の増大が意図的に引き起こされる。ロール角およびピッチ角の増大は、ヘッドスライダの媒体対向面に生成される浮力や負圧の消失を引き起こす。こうしてヘッドスライダは、いわゆるリミッタの力を借りずに、媒体対向面に作用する気流の働きだけで記録媒体の表面から引き離されることができる。
【００１６】
いずれの場合でも、以上のようなヘッドスライダは例えばヘッドサスペンションアセンブリに組み込まれることができる。ヘッドサスペンションアセンブリには、例えば、ロードビームと、ロードビームの前端から前方に延びるロードバーとが組み込まれればよい。ロードビームおよびロードバーは共通の素材から一体に形成されてもよい。ロードビームには、ヘッドスライダを受け止めるジンバルが固定されればよい。
【００１７】
いずれの場合でも、こういったヘッドサスペンションアセンブリは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組み込まれて使用されることができる。記録媒体駆動装置には、その他、記録媒体や、記録媒体の外側に配置されてロードバーの移動経路に沿って傾斜面を規定するランプ部材が組み込まれればよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
【００１９】
図１は磁気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。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４２００ｒｐｍや５４００ｒｐｍ、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。筐体本体１２には、筐体本体１２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示されず）が結合される。
【００２０】
収容空間にはヘッドアクチュエータ１５がさらに収容される。このヘッドアクチュエータ１５は、垂直方向に延びる支軸１６に回転自在に連結される。ヘッドアクチュエータ１５は、支軸１６から水平方向に延びる複数のアクチュエータアーム１７と、各アクチュエータアーム１７の先端に取り付けられてアクチュエータアーム１７から前方に延びるヘッドサスペンションアセンブリ１８とを備える。アクチュエータアーム１７は磁気ディスク１３の表面および裏面ごとに設置される。
【００２１】
ヘッドサスペンションアセンブリ１８はロードビーム１９を備える。ロードビーム１９はいわゆる弾性屈曲域でアクチュエータアーム１７の前端に連結される。弾性屈曲域の働きで、ロードビーム１９の前端には磁気ディスク１３の表面に向かって所定の押し付け力が作用する。ロードビーム１９の前端には浮上ヘッドスライダ２１が支持される。浮上ヘッドスライダ２１は、ロードビーム１９に固定されるジンバル（図示されず）に姿勢変化自在に受け止められる。
【００２２】
アクチュエータアーム１７は、図１から明らかなように、磁気ディスク１３の静止時に所定の静止位置に位置決めされる。この静止位置では、ヘッドサスペンションアセンブリ１８の先端は磁気ディスク１３の外縁よりも外側に位置決めされる。アクチュエータアーム１７は静止位置から支軸１６回りで揺動する。こうしてアクチュエータアーム１７が支軸１６回りで揺動すると、ヘッドサスペンションアセンブリ１８の先端は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。アクチュエータアーム１７の揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といった動力源２２の働きを通じて実現されればよい。
【００２３】
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、後述されるように、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２１には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とロードビーム１９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２１は浮上し続けることができる。こうした浮上ヘッドスライダ２１の浮上中に、前述のようにアクチュエータアーム１７が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２１は磁気ディスク１３上の所望の記録トラックに位置決めされることができる。アクチュエータアーム１７が静止位置に位置決めされると、浮上ヘッドスライダ２１は最外周記録トラックを越えて磁気ディスク１３から外れた位置に到達する。
【００２４】
ロードビーム１９の前端には、ロードビーム１９の前端からさらに前方に延びるロードバー２３が固定される。ロードバー２３は、アクチュエータアーム１７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。ロードバー２３の移動経路上には磁気ディスク１３の外側でランプ部材２４が配置される。アクチュエータアーム１７が静止位置に位置決めされると、ランプ部材２４はロードバー２３を受け止めることができる。ロードバー２３およびランプ部材２４は、協働していわゆるロードアンロード機構を構成する。
【００２５】
図２に示されるように、ランプ部材２４は、筐体本体１２の底板に例えばねじ留めされる取り付け台（図示されず）から水平方向に磁気ディスク１３の回転軸に向かって延びるアーム部材２５を備える。アーム部材２５には、最外周記録トラックの外側で磁気ディスク１３の表裏の非データゾーンに向き合う例えば１対の滑り台２６が一体に形成される。各滑り台２６には、磁気ディスク１３の半径方向外側に向かうにつれて磁気ディスク１３の表面から徐々に遠ざかる傾斜面２７が規定される。この傾斜面２７はロードバー２３の移動経路上に位置決めされる。
【００２６】
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、動力源２２は静止位置に向けて順方向にアクチュエータアーム１７を駆動する。浮上ヘッドスライダ２１が最外周記録トラックを越えて非データゾーンすなわちランディングゾーンに向き合うと、ロードバー２３は滑り台２６の傾斜面２７に接触する。さらにアクチュエータアーム１７が揺動すると、ロードバー２３は傾斜面２７を登っていく。ロードバー２３が傾斜面２７を登るにつれて、浮上ヘッドスライダ２１は磁気ディスク１３の表面から徐々に遠ざかっていく。こうしてロードバー２３はランプ部材２４に受け止められる。アクチュエータアーム１７が完全に静止位置に位置決めされると、ロードバー２３は窪み２８に受け入れられる。磁気ディスク１３の回転は停止する。こうしてロードバー２３はランプ部材２４上に保持されることから、無風状態にも拘わらず、磁気ディスク１３に対する浮上ヘッドスライダ２１の衝突や接触は回避されることができる。
【００２７】
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、動力源２２は前述の順方向とは反対の逆方向にアクチュエータアーム１７を駆動し始める。ロードバー２３は窪み２８から傾斜面２７に向かって進んでいく。さらにアクチュエータアーム１７が揺動すると、ロードバー２３は傾斜面２７を下っていく。
【００２８】
こうしてロードバー２３が傾斜面２７を下っていく間に浮上ヘッドスライダ２１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２１には、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流に基づき浮力が付与される。その後、アクチュエータアーム１７がさらに揺動すると、ロードバー２３は傾斜面２７すなわちランプ部材２４から離脱する。磁気ディスク１３が定常状態で回転する結果、ランプ部材２４に支えられなくても浮上ヘッドスライダ２１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。
【００２９】
図３は本発明の一具体例に係る浮上ヘッドスライダ２１の構造を詳細に示す。この浮上ヘッドスライダ２１は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体３１を備える。このスライダ本体３１は媒体対向面すなわち浮上面で磁気ディスク１３に向き合う。媒体対向面には平坦なベース面３２すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１３が回転すると、スライダ本体３１の前端から後端に向かって浮上面には気流３３が作用する。スライダ本体３１は、例えばＡｌ２ Ｏ３ −ＴｉＣ（アルチック）製の母材と、この母材の空気流出側端面に積層されるＡｌ２ Ｏ３ （アルミナ）膜とで構成されればよい。
【００３０】
スライダ本体３１には、前述の気流３３の上流側すなわち空気流入側でベース面３２から立ち上がる１筋のフロントレール３４が形成される。このフロントレール３４は、ベース面３２上に所定の厚み（例えば１．５〜２．０μｍ程度）で広がりつつ、ベース面３２の空気流入端に沿ってスライダ幅方向に延びる。
【００３１】
同様に、スライダ本体３１には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面３２から立ち上がる１対のリアレール３５ａ、３５ｂが形成される。リアレール３５ａ、３５ｂはスライダ幅方向に並列に配置される。リアレール３５ａ、３５ｂ同士の間には気流３３の流通路が区画される。各リアレール３５ａ、３５ｂは、ベース面３２上にフロントレール３４と同一の厚みで広がりつつベース面３２の空気流出端に向かって延びる。
【００３２】
フロントレール３４の頂上面には、スライダ幅方向に延びる１対の前方空気軸受け面（ＡＢＳ）３６ａ、３６ｂが規定される。個々の前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂの空気流入端ではフロントレール３４の頂上面に段差３７が形成される。こうして段差３７が形成されると、フロントレール３４の頂上面には、前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂよりも低いレベルで広がる低レベル面３８が規定される。磁気ディスク１３の回転時、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流は低レベル面３８から段差３７を伝って前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂに導かれる。段差３７の働きを通じて前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂでは大きな正圧すなわち浮力が生成される。
【００３３】
２つのリアレール３５ａ、３５ｂの頂上面には第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂがそれぞれ規定される。第１後方空気軸受け面３９ａの空気流入端ではリアレール３５ａの頂上面に段差４１が形成される。同様に、第２後方空気軸受け面３９ｂの空気流入端ではリアレール３５ｂの頂上面に段差４２が形成される。こうして段差４１、４２が形成されると、２つのリアレール３５ａ、３５ｂの頂上面には、第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂよりも低いレベルでそれぞれ広がる低レベル面４３、４４が規定される。磁気ディスク１３の回転時、磁気ディスク１３の表面に沿って生成される気流は低レベル面４３、４４から段差４１、４２を伝って第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂに導かれる。段差４１、４２の働きを通じて第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂでは大きな正圧すなわち浮力が生成される。
【００３４】
フロントレール３４のスライダ幅方向両端には、スライダ本体３１のベース面３２から立ち上がって、空気流出端に向かって延びる１対のサイドレール４５が接続される。こうしたサイドレール４５によれば、磁気ディスク１３の回転時にフロントレール３４に正面から衝突する気流はフロントレール３４のスライダ幅方向両端を回り込んでフロントレール３４の背後に入り込むことはできない。したがって、フロントレール３４に沿って流れる気流３３は容易にディスク面鉛直方向に広がることができる。こうした気流の急激な広がりに基づき負圧は生成される。この負圧が前述の浮力に釣り合うと、スライダ本体３１の浮上量は規定される。１対のサイドレール４５と１対のリアレール３５ａ、３５ｂとの間には間隙４６が区画される。これらの間隙４６によれば、フロントレール３４をスライダ幅方向両側から迂回する気流はリアレール３５ａ、３５ｂ同士の間に導かれる。サイドレール４５は、例えば前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂと同一なレベルで広がる頂上面を規定すればよい。
【００３５】
スライダ本体３１には読み出し書き込みヘッド素子４７が搭載される。この読み出し書き込みヘッド素子４７はスライダ本体３１のアルミナ膜内に埋め込まれる。読み出し書き込みヘッド素子４７の読み出しギャップや書き込みギャップは第１後方気軸受け面３９ａで露出する。読み出し書き込みヘッド素子４７には、例えば、薄膜コイルパターンを利用した薄膜磁気ヘッドといった書き込み素子や、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ）といった読み取り素子が採用されればよい。
【００３６】
この浮上ヘッドスライダ２１では、２つの後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂに比べて前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂで大きな正圧すなわち浮力が生成される。したがって、スライダ本体３１が磁気ディスク１３の表面から浮上すると、スライダ本体３１はピッチ角αの傾斜姿勢で維持されることができる。ここで、ピッチ角αとは、気流３３の流れ方向に沿ったスライダ本体前後方向の傾斜角をいう。ピッチ角αの働きに基づきスライダ本体３１の空気流入側側端よりも空気流出側端でスライダ本体３１と磁気ディスク１３の表面との距離は縮小する。
【００３７】
図３から明らかなように、フロントレール３４やリアレール３５ｂには、低レベル面３８、４４から立ち上がる吸着防止突起（パッド）４８が形成される。これら吸着防止突起４８は、前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂや第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂよりも高い頂上面を規定する。こうした吸着防止突起４８によれば、たとえ磁気ディスク１３の表面にスライダ本体３１が接触しても、前方空気軸受け面３６ａ、３６ｂや第１および第２後方空気軸受け面３９ａ、３９ｂは磁気ディスク１３の表面に接触することはない。スライダ本体３１と磁気ディスク１３との接触面積は最小限に抑え込まれる。磁気ディスク１３の表面に広がる潤滑剤すなわち潤滑油膜からスライダ本体３１に作用する吸着力（メニスカス効果）は著しく弱められる。
【００３８】
この浮上ヘッドスライダ２１では、例えば図４から明らかなように、いわゆる前後方向中心線５１に基づき媒体対向面すなわち浮上面が第１および第２領域５２ａ、５２ｂに二等分される。第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａの空気流入側端は第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂの空気流入側端よりも空気流出側に偏倚して配置される。同様に、第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａの空気流出側端は第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂの空気流出側端よりも空気流出側に偏倚して配置される。こうして第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａは第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂよりも空気流出側に偏倚して配置される。こうした配置によれば、磁気ディスク１３に向かってロードビーム１９からスライダ本体３１に加えられる荷重すなわち押し付け力が減少する際に、スライダ本体３１の媒体対向面で生成される浮力は第１領域５２ａ側よりも第２領域５２ｂ側で大きく設定されることができる。
【００３９】
ここで、前後方向中心線５１は例えば矩形のベース面３２の対称軸で構成されればよい。その他、前後方向中心線５１は少なくともスライダ本体３１の空気流入側端の中央を通過すると同時にスライダ本体３１の空気流出側端の中央を通過すればよい。図示されるように読み出し書き込みヘッド素子４７を露出させる第１後方空気軸受け面３９ａ側が第２領域５２ｂに設定されてもよく、第１後方空気軸受け面３９ａ側が第１領域５２ａに設定されてもよい。
【００４０】
いま、磁気ディスク１３の静止に先立ってロードバー２３がランプ部材２４に受け止められる場面を想定する。ロードバー２３が傾斜面２７を登っていくと、ロードバー２３から浮上ヘッドスライダ２１に加えられる荷重すなわち押し付け力は減少する。ロードバー２３がさらに傾斜面２７を登っていくと、ロードビーム１９上のディンプル（ドーム状突起）はジンバルの背後から離れる。前述の浮上ヘッドスライダ２１では第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂに比べて第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａが空気流出側に偏倚して配置されることから、浮上高さの増大に伴って気流の作用は第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂに比べて第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａで比較的に持続される。浮上ヘッドスライダ２１のピッチ角αによれば、スライダ本体３１は空気流入側に比べて空気流出側で磁気ディスク１３に接近するからである。第１領域５２ａ側の前方空気軸受け面３６ｂでは浮力は早期に減少するものの、第２領域５２ｂ側の前方空気軸受け面３６ａでは浮力は維持される。浮力の不釣り合いに基づきスライダ本体３１ではいわゆるロール角およびピッチ角αの増大が意図的に引き起こされる。こうしてロール角およびピッチ角αが急激に増大する結果、いわゆるリミッタの力を借りずに浮上ヘッドスライダ２１は比較的に簡単に磁気ディスク１３の表面から引き離されることができる。このように媒体対向面に作用する気流の働きに基づき浮上ヘッドスライダ２１が磁気ディスク１３の表面から引き離されることから、浮上ヘッドスライダ２１は確実に所定のロードバーの乗り上げ高さで磁気ディスク１３の表面から引き離されることができる。ここで、ロール角とは、気流３３の流れ方向に直交するスライダ幅方向の傾斜角をいう。
【００４１】
本発明者は前述の浮上ヘッドスライダ２１の特性を検証した。検証にあたって、本発明者は、シミュレーションに基づき、媒体対向面で生成される正圧分布と負圧分布とで中心の移動軌跡を観察した。図５に示されるように、ロードビーム１９からの荷重が減少すると、浮上ヘッドスライダ２１では矩形のベース面３２の中心から対角線に沿って正圧すなわち浮力の移動軌跡５４が確認された。移動軌跡５５から明らかなように、負圧分布の中心はほとんど移動しなかった。同時に、本発明者は、図６に示されるように、比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６の特性を検証した。この浮上ヘッドスライダ５６では、前方空気軸受け面３６ａの空気流出側端は前方空気軸受け面３６ｂの空気流出側端よりも空気流入側に偏倚して配置された。この比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６では、矩形のベース面３２の中心からほぼ前後方向中心線に沿って正圧の移動軌跡５７は確認された。移動軌跡５８から明らかなように、負圧分布の中心はほとんど移動しなかった。
【００４２】
続いて本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６のロール角の変化を観察した。図７から明らかなように、ロードバー２３がランプ部材２４の傾斜面２７を登っていくと、浮上ヘッドスライダ２１、５６のロール角はわずかながら徐々に増大していく（閾値Ａ〜閾値Ｂ）。ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、ロードビーム１９上のディンプルはジンバルの背後から離れる。このとき、浮上ヘッドスライダ２１では著しくロール角が増大する。その一方で、比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６ではロール角の増大は微小範囲に留まる。前述のようにロードビーム１９からの荷重の減少時に正圧分布に非対称性が確立されると、浮上ヘッドスライダのロール角が著しく増大することが確認された。
【００４３】
同時に本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６のピッチ角の変化を観察した。図８から明らかなように、ロードバー２３がランプ部材２４の傾斜面２７を登っていくと、浮上ヘッドスライダ２１、５６のピッチ角はわずかながら徐々に増大していく（閾値Ａ〜閾値Ｂ）。ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、浮上ヘッドスライダ２１では急激にピッチ角αが増大することが確認された。その一方で、比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６では、ロードビーム１９からの荷重が閾値Ｂから減少するにつれてピッチ角αは増大するものの、浮上ヘッドスライダ２１よりも著しく大きく荷重が減少しない限りピッチ角αの増大は達成されることはできない。浮上ヘッドスライダ２１ではロール角の増大とともにピッチ角αは著しく増大することが確認された。
【００４４】
さらに本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６の正圧（浮力）の変化を観察した。図９から明らかなように、ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、浮上ヘッドスライダ２１では瞬時に正圧は消失することが確認された。正圧が消失した時点で浮上ヘッドスライダ２１は磁気ディスク１３の表面から完全に引き離される。比較例に係る浮上ヘッドスライダ５６では、浮上ヘッドスライダ５６が磁気ディスク１３の表面から完全に引き離されるまでにロードビーム１９からの荷重は一層大きく減少しなければならなかった。すなわち、浮上ヘッドスライダ５６に作用する気流の働きだけで浮上ヘッドスライダ５６は磁気ディスク１３の表面から引き離されることはできない。同様に、本発明者は浮上ヘッドスライダ２１、５６の負圧の変化を観察した。図１０から明らかなように、ロードバー２３が所定の高さ（閾値Ｂ）に到達すると、浮上ヘッドスライダ２１では瞬時に負圧は消失することが確認された。図９および図１０の比較から明らかなように、ロードビーム１９からの荷重の減少に基づけば、負圧に比べて正圧は大きく変化することは確認されることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ヘッドスライダは所定のロードバーの乗り上げ高さで確実に記録媒体の表面から引き離されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 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）の構造を概略的に示す平面図である。
【図２】 図１の２−２線に沿った拡大部分断面図である。
【図３】 一具体例に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す拡大斜視図である。
【図４】 前方空気軸受け面（ＡＢＳ）の配置を概略的に示す媒体対向面の平面図である。
【図５】 本実施形態に係る浮上ヘッドスライダで正圧分布および負圧分布の中心の移動軌跡を概略的に示す媒体対向面の平面図である。
【図６】 比較例に係る浮上ヘッドスライダで正圧分布および負圧分布の中心の移動軌跡を概略的に示す媒体対向面の平面図である。
【図７】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダのロール角の変化を示すグラフである。
【図８】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダのピッチ角の変化を示すグラフである。
【図９】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダの正圧の変化を示すグラフである。
【図１０】 荷重すなわち押し付け力の減少に基づくヘッドスライダの負圧の変化を示すグラフである。
【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）、１８ ヘッドサスペンションアセンブリ、１９ ロードビーム（ヘッドサスペンションの１構成要素）、２１ ヘッドスライダ、２３ ロードバー、２４ ランプ部材、２７ 傾斜面、３１ スライダ本体、３６ａ 前方空気軸受け面、３６ｂ 前方空気軸受け面、３９ａ 後方空気軸受け面、３９ｂ 後方空気軸受け面、５１ 前後方向中心線、５２ａ 第１領域、５２ｂ 第２領域。
Claims (3)
- 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に基づき矩形の媒体対向面を第１および第２領域に二等分するスライダ本体と、空気流入側で矩形の媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で前記媒体対向面に規定される後方空気軸受け面と、を備え、
前記前方空気軸受け面の空気流出側端は、第１および第２領域に前記媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置され、前記前方空気軸受け面の空気流入側端は、前記第１領域側よりも前記第２領域側で空気流出側に偏倚して配置され、
ヘッドサスペンションがランプ部材から解放される際に、第１および第２領域はスライダ本体の所定のロール角を維持する正圧を保持し、ランプ部材に沿ったヘッドサスペンションの移動に基づき記録媒体に向かってスライダ本体に加えられる荷重が減少する際に、第２領域で第１領域の正圧よりも大きな正圧が生成されることで正圧分布の中心が媒体対向面の中心から対角線に沿って媒体対向面の角に向かって移動し、この正圧分布の中心の移動に基づき、所定のロール角からスライダ本体のロール角が増大する、
ことを特徴とするヘッドスライダ。 - 記録媒体と、ヘッドサスペンションの前端で記録媒体に向き合わせられて、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に基づき矩形の媒体対向面を第１および第２領域に二等分するスライダ本体と、空気流入側で矩形の媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、空気流出側で前記媒体対向面に規定される後方空気軸受け面と、を有していて、前記前方空気軸受け面の空気流出側端は、第１および第２領域に前記媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置され、前記前方空気軸受け面の空気流入側端は、前記第１領域側よりも前記第２領域側で空気流出側に偏倚して配置されるヘッドスライダと、
ヘッドサスペンションの前端から前方に延びるロードバーと、
記録媒体の外側に配置されて、ロードバーの移動経路に沿って傾斜面を規定するランプ部材と、
を備え、
ヘッドサスペンションがランプ部材から解放される際に、第１および第２領域はスライダ本体の所定のロール角を維持する正圧を保持し、ランプ部材の傾斜面に沿ったヘッドサスペンションの移動に基づきヘッドサスペンションから記録媒体に向かってヘッドスライダに加えられる荷重が減少する際に、第２領域で第１領域の正圧よりも大きな正圧が生成されることで正圧分布の中心が媒体対向面の中心から対角線に沿って媒体対向面の角に向かって移動し、この正圧分布の中心の移動に基づき、所定のロール角からスライダ本体のロール角が増大する、
ことを特徴とする記録媒体駆動装置。 - ロードビームと、
ロードビームの前端から前方に延びるロードバーと、
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に基づき矩形の媒体対向面を第１および第２領域に二等分するものであって、ロードビーム上に支持されるヘッドスライダと、
ヘッドスライダの空気流入側で矩形の媒体対向面に規定される前方空気軸受け面と、
ヘッドスライダの空気流出側で前記媒体対向面に規定されて、前方空気軸受け面よりも空気流出側に配置される後方空気軸受け面と、
を備え、
前記前方空気軸受け面の空気流出側端は、第１および第２領域に前記媒体対向面を二等分する前後方向中心線の第１領域側よりも第２領域側で空気流出側に偏倚して配置され、前記前方空気軸受け面の空気流入側端は、前記第１領域側よりも前記第２領域側で空気流出側に偏倚して配置される、
ことを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
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