JPH09305947A - 浮上型ヘッドスライダ及び磁気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスクのデータゾーン全域にて一定の
浮上量が得られると共に、ロール角が低減されるように
した、浮上型ヘッドスライダを提供すること。 【解決手段】 記録媒体１１に対向する面の両側縁にほ
ぼ平行に形成された二本のサイドレール１５，１６と、
各サイドレールの空気流入端側に設けられたテーパ部１
９またはステップ部１９ａと、空気流出端側の端面に設
けられた磁気ヘッド１４と、サイドレールの空気流入側
端部を連結するクロスレール１７と、サイドレール及び
クロスレールにより包囲された負圧溝１８と、を備えた
浮上型ヘッドスライダ１３において、上記サイドレール
が、それぞれ空気流入端から空気流出端に向かって互い
に内側に曲げ角θで斜めに延びるように、配設されるよ
うに、浮上型ヘッドスライダ１３を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高密度記憶
媒体である磁気ディスクや光磁気ディスク等に対して記
録再生するための磁気ヘッドを搭載した浮上型ヘッドス
ライダ及び磁気ヘッド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ等に内蔵されまたは
接続されるハードディスクドライブ装置は、例えば図１
８に示すように構成されている。図１８において、ハー
ドディスクドライブ装置１は、図式的に示したスピンド
ルモータ１ａによって角速度一定で回転駆動される磁気
ディスク２と、アーム３と、アーム３の先端に取り付け
られたヘッドスライダ４とから構成されている。

【０００３】このアーム３は、その一端が、垂直軸３ａ
の周りに揺動可能に取り付けられており、また他端に
は、サスペンション３ｂを介して、ヘッドスライダ４が
取り付けられている。

【０００４】これにより、磁気ディスク２がスピンドル
モータ１ａによって一定速度で回転駆動される。そし
て、アーム３が垂直軸３ａの周りに回動されると、その
他端に取り付けられたヘッドスライダ４は、磁気ディス
ク２の実質的に半径方向に移動され、このヘッドスライ
ダ４に備えられた磁気ヘッド５は、磁気ディスク２に対
してシーク動作することになる。かくして、磁気ディス
ク２の所定のトラックに対して、情報の記録・再生が行
われる。

【０００５】ここで、上記ヘッドスライダ４は、図１９
に示すように、構成されている。即ち、ヘッドスライダ
４は、その一主面である下面の両側に空気潤滑面として
作用し且つその間にエアグルーブを画成するレール４
ａ，４ｂが形成されていると共に、このレール４ａ，４
ｂの空気流入端側には例えばテーパ角１度以下の緩やか
な傾斜を有するテーパ部４ｃ，４ｄが備えられている。
さらに、このレール４ａの空気流出側の端面には、磁気
ヘッド５が取り付けられている。

【０００６】これにより、ヘッドスライダ４が、回転す
る磁気ディスク２の表面に接近されたとき、磁気ディス
ク２の回転に伴って、このスライダ４のレール４ａ，４
ｂと磁気ディスク２の表面との間に流入する空気流によ
り、ヘッドスライダ４が浮揚力を受ける。この浮揚力に
よって、ヘッドスライダ４及びこのヘッドスライダ４に
取り付けられた磁気ヘッド５は、磁気ディスク２の表面
から微小間隔（浮上量）をもって浮上走行するようにな
っている。かくして、磁気ヘッド５が直接に磁気ディス
ク２の表面に接触することによるこの磁気ディスク２の
摩耗損傷が、防止されるようになっている。

【０００７】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ２によれば、磁気ディスク２の表面に多少の凹凸が在
る場合であっても、同一トラックにおけるヘッドスライ
ダ４，磁気ヘッド５の磁気ディスク２の表面からの浮上
量がほぼ一定に保持されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、ハー
ドディスクドライブ装置においても、小型化，大容量化
に伴い、高密度記録が要求されるようになってきてい
る。このため、最近のハードディスクドライブ装置にお
いては、所謂ゾーンビット記録法が採用されつつある。
このゾーンビット記録法は、磁気ディスクのデータ領域
をいくつかのゾーンに分割し、ディスク外周側のゾーン
ほど高周波数で記録を行なうことにより、磁気ディスク
全体の記録容量を増大させる方法である。従って、この
ゾーンビット記録法を有効に活用するためには、磁気ヘ
ッドを搭載しているヘッドスライダの浮上量が、磁気デ
ィスクのデータ領域全体で一定にされることが必要にな
る。

【０００９】また、低浮上量化に伴って、ヘッドスライ
ダの長さ方向を回転軸とする傾き姿勢（所謂ロール）
が、信頼性に及ぼす影響も大きくなる。即ち、定常浮上
時にロール姿勢が大きいと、ヘッドスライダが磁気ディ
スク表面の突起あるいは付着物と衝突を起こす危険が高
まる。この衝突は、クラッシュと呼ばれるが、クラッシ
ュの発生を抑制するためには、定常浮上時のロール量が
低減される必要がある。さらに、ロール角が大きいと、
シーク時にヘッドスライダの大きなロール変動が生じ、
同様にクラッシュの発生確率が大きくなってしまうの
で、ロール角の低減が必要になる。

【００１０】しかしながら、このような構成の浮上型ヘ
ッドスライダ６においては、磁気ディスク３が角速度一
定で回転される場合、その外周における線速度が、内周
における線速度よりも速い。このため、ヘッドスライダ
４の浮上量は、磁気ディスク２の外周と内周とで比較的
大きく変動する。即ち、磁気ディスク３の外周側におけ
る線速度は、内周側における線速度より大きくなり、こ
の線速度に対応する浮上量が得られる。これにより、所
謂静的な浮上量変動が発生することになる。

【００１１】これに対して、アーム３が垂直軸３ａの周
りを回動するとき、ヘッドスライダ４は、磁気ディスク
２の表面に対して、半径方向に関して、直線的にではな
く、円弧上を移動することになる。従って、このヘッド
スライダ４は、その中心線が、磁気ディスク２のトラッ
クの接線方向からずれて、図２０に示すように、所謂ス
キュー角が生ずることになる。このスキュー角は、磁気
ディスク２の中心Ｏからの位置に応じて変動する。即
ち、スキュー角が大きくなると、磁気ディスク２の表面
とヘッドスライダ４との間の動圧の浮揚力への変換効率
が低下して、浮上量が小さくなる。これにより、例えば
図２１にて、グラフＡで示すような浮上特性を有する、
最も理想的なヘッドスライダが得られることになる。
尚、一般的な浮上型ヘッドスライダにおいては、図２１
におけるグラフＢで示すような特性になり、また磁気ヘ
ッド部におけるスキュー角が±５度である場合には、ス
キュー角に対するヘッド浮上量特性は、グラフＣに示す
ようになってしまう。

【００１２】かくして、外周側にて大きくなる浮上量ｄ
は、上記スキュー角により低下することになる。この場
合、線速度による浮上量ｄの変動は、線形であるが、ス
キュー角による浮上量ｄの低下は、二次の非線形であ
る。従って、図１９に示すような従来のヘッドスライダ
４を使用する限り、磁気ディスク３の半径方向の全範囲
に亘って、線速度とスキュー角のバランスを取ることは
困難である。ここで、磁気ディスク２の周速及びスキュ
ー角度範囲は、ハードディスクドライブ装置１に固有の
値であって、ハードディスクドライブ装置１の設計によ
って決まってしまう。また、ヘッドスライダ４に対する
サスペンション３ｂのバネ荷重も、ハードディスクドラ
イブ装置１の設計によって決まるものである。従って、
これらの条件に対して、ヘッドスライダ４の浮上量を変
更し得るパラメータとして、ヘッドスライダ４のレール
４ａ，４ｂの幅がある。ヘッドスライダ４のレール４
ａ，４ｂの幅によって、ヘッドスライダ４の浮上量の周
速依存性及びスキュー角依存性が決定される。これによ
り、上記ハードディスクドライブ装置１の固有の条件に
基づいて、ヘッドスライダ４のレール４ａ，４ｂの幅
は、自動的に決まり、そのときの浮上量のスキュー角依
存性も決定してしまう。

【００１３】かくして、図２１から明らかであるよう
に、あるレール幅に関して、ごく限られたスキュー角範
囲に対してのみ、浮上型ヘッドスライダ４の定浮上特性
が得られることになるが、それ以外の条件では、良好な
定浮上特性が得られない。また、ロール角制御に関して
も、荷重点移動によって、ヘッドスライダのロール角調
整が行なわれるが、浮上領域全体にて、ロール角をゼロ
になるように制御することは、荷重点移動のみによって
は困難である。従って、従来の浮上型ヘッドスライダに
おいては、浮上量が低下したときに、十分な信頼性を確
保することは困難である。

【００１４】本発明は、以上の点に鑑み、周速，スキュ
ー角等の任意の浮上条件に対応して、特に狭いスキュー
角範囲において、磁気ディスクのデータゾーン全域にて
一定の浮上量が得られると共に、ロール角が低減される
ようにした、浮上型ヘッドスライダを提供することを目
的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、記録媒体に対向する面の両側縁にほぼ平行に形成
された二本のサイドレールと、各サイドレールの空気流
入端側に設けられた傾斜部または段部と、空気流出端側
に設けられた磁気ヘッドと、サイドレールの空気流入側
端部を連結するクロスレールと、サイドレール及びクロ
スレールにより包囲された負圧溝とを備え、前記サイド
レールが、それぞれ空気流入端から空気流出端に向かっ
て、互いに内側に斜めに延びるように、配設されてい
る、浮上型ヘッドスライダにより、達成される。

【００１６】上記構成によれば、空気流入端から進入し
た空気流は、クロスレールを横断した後、空気潤滑面と
して作用するサイドレールの表面と記録媒体の表面との
間を流れることにより、正圧による浮上力を発生させる
と共に、サイドレールの間の負圧溝と記録媒体の表面と
の間を流れることにより、急激に膨張して負圧による吸
引力を発生させる。これにより、ヘッドスライダは、上
記浮上力及び吸引力のバランスによって、記録媒体の表
面から所定の浮上量で浮上することになる。ここで、記
録媒体の内周と外周とでは、周速が異なるが、本発明に
よる浮上型ヘッドスライダにおいては、周速の変化によ
って、浮上力及び吸引力が変化することになるので、ヘ
ッドスライダの浮上量の周速依存性が低減されることに
なる。

【００１７】さらに、上記浮上量は、サイドレールのス
ライダ長さ方向に対する曲げ角θによっても制御され
る。即ち、曲げ角θが大きいほど、浮上量のスキュー角
依存性が小さくなり、特に、θが、５度＜θ＜４５度で
あるとき、正圧である浮上力の抑制と、負圧である吸引
力の発生が十分であることから、ヘッドスライダの浮上
量の周速依存性が著しく低減されることになる。

【００１８】尚、θが５度以下の場合には、サイドレー
ルが空気流に対してほぼ平行になるため、サイドレール
によって比較的大きな正圧が発生する。これにより、浮
上量の周速依存性が大きくなる。これに対して、θが４
５度以上の場合には、負圧溝の空気流出側がサイドレー
ルの屈曲部によって閉じられることになるため、負圧溝
内の空気流が阻害されることにより、負圧発生が抑制さ
れるので、同様に浮上量の周速依存性が大きくなる。こ
こで、上記角度θに関し、θが５度以下，θが４５度以
上という上記限定は、これらの角度に、それぞれ計測上
精密に一致しなくともよい。つまりスライダの製造技術
精度等において、自ずから生じる制約の範囲で、実際の
スライダに誤差が生じる場合はありうる。しかし、後述
する本発明の原理と抵触しない範囲において、多少の誤
差があっても、本発明の範囲である。

【００１９】また、スキュー角依存性は、両サイドレー
ルの曲げ角の差Δθと幅の差ΔＷにより、制御される。
即ち、ハードディスクに対して、内周側のサイドレール
の曲げ角θ１及び幅Ｗ１を大きくすることにより、スキ
ュー角依存性が負側にシフトすることになる。これによ
り、スキュー角による浮上量低下が、サイドレールの曲
げ角の差Δθ及び幅の差ΔＷによって、周速による増加
分を完全に打ち消すように調整される。かくして、本発
明によれば、周速依存性及びスキュー角依存性が低減さ
れることにより、ヘッドスライダの浮上量がほぼ一定に
保持されることになる。

【００２０】さらに、ヘッドスライダのロール量は、上
記曲げ角θにより、浮上全域にて著しく低減され、ほぼ
ゼロにされる。即ち、θが大きくなるにつれて、正のス
キュー角の場合、ヘッドスライダの内側のサイドレール
が持ち上げられるような傾向があり、ロール量は、スキ
ュー角の変化に伴い、漸次変化する。かくして、本発明
によれば、ロール量は、スキュー角が変化しても、浮上
全域にてほぼゼロに制御可能である。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図１７を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。

【００２２】図１は、本発明による浮上型ヘッドスライ
ダが取り付けられるハードディスクドライブ装置の構成
の斜視図を示している。図１において、ハードディスク
ドライブ装置１０は、図式的に示したスピンドルモータ
１０ａによって角速度一定で回転駆動される磁気ディス
ク１１と、アーム１２と、アーム１２の先端に取り付け
られたヘッドスライダ１３とを有している。

【００２３】このアーム１２は、その一端が、垂直軸１
２ａの周りに揺動可能に取り付けられており、また他端
には、サスペンション１２ｂを介して、ヘッドスライダ
１３が取り付けられている。

【００２４】これにより、磁気ディスク１１がスピンド
ルモータ１０ａによって一定速度で回転駆動される。そ
して、アーム１２が垂直軸１２ａの周りに回動される
と、その他端に取り付けられたヘッドスライダ１３は、
磁気ディスク１１の実質的に半径方向に移動され、この
ヘッドスライダ１３に備えられた磁気ヘッド１４は、磁
気ディスク１１に対してシーク動作することになる。か
くして、磁気ディスク１１の所定のトラックに対して、
情報の記録・再生が行われる。

【００２５】図２は、上記浮上型ヘッドスライダの第一
の実施形態、即ち浮上型ヘッドスライダ１３の詳細な構
成を示す底面図である。図２において、浮上型ヘッドス
ライダ１３は、全体が扁平な直方体として形成されてお
り、その下面に空気潤滑面として作用する二つのサイド
レール１５，１６と、これらサイドレールを連結するク
ロスレール１７とを備えている。

【００２６】サイドレール１５，１６は、それぞれヘッ
ドスライダ１３の下面の両側付近にて、空気流入側から
空気流出側に沿って長手方向に延びるように配設されて
いると共に、それらの間に、負圧溝１８を形成してい
る。また、クロスレール１７は、二つのサイドレール１
５，１６の空気流入側にて、サイドレール１５，１６を
連結するように配設されている。

【００２７】さらに、ヘッドスライダ１３は、その下面
の空気流入側の先端に傾斜部としてのテーパ部１９を備
えている。このテーパ部１９は、サイドレール１５，１
６及びクロスレール１７の空気潤滑面として作用する表
面に対して、所定角度で傾斜するように、形成されてい
る。このテーパ部１９は、空気を導入し易くするための
もので、同等の効果を発揮するものであれば他の構成の
ものでもよい。また、例えば、このテーパ部１９の代わ
りに、図５に示すように、サイドレール１５，１６及び
クロスレール１７の空気潤滑面として作用する表面に対
して、例えば１μｍ以下の深さで平行に延びる段部とし
てのステップ部１９ａが形成されていてもよい。

【００２８】ここで、上記サイドレール１５，１６は、
それぞれクロスレール１７から長手方向に沿って内側に
向かって曲げ角度θ１及びθ２で延びるように、配設さ
れており、図示の場合、空気流出端まで達せず、途中で
途切れている。尚、上記サイドレール１５，１６は、好
ましくは、例えば図３に示すように、内周側のサイドレ
ール１５の曲げ角θ１，幅Ｗ１が、外周側のサイドレー
ル１６の曲げ角θ２，幅Ｗ２に対して、それぞれ

【数１】

【数２】 なる関係を有するように、形成されている。

【００２９】さらに、浮上型ヘッドスライダ１３は、そ
の空気流出端側の端部領域の中央付近に形成されたアイ
ランド部２０を備えている。このアイランド部２０は、
図示の場合、扁平な直方体状に形成されており、その高
さは、サイドレール１５，１６及びクロスレール１７と
同じ高さに選定されている。そして、このアイランド部
２０の空気流出端側の端面には、磁気ヘッド２１が搭載
されている。

【００３０】本実施形態による浮上型ヘッドスライダ１
３によれば、図６に示すように、浮上型ヘッドスライダ
１３が、回転する磁気ディスク１１の表面に接近された
とき、磁気ディスク１１の回転に伴って、この浮上型ヘ
ッドスライダ１３の空気流入端から進入する空気流は、
図６に示すように、テーパ部１９から、クロスレール１
７を横切って、サイドレール１５，１６と磁気ディスク
１１の表面との間を流れると共に、サイドレール１５，
１６間の負圧溝１８と磁気ディスク１１の間を流れる。

【００３１】ここで、クロスレール１７における浮上量
は通常０．３乃至０．５μｍ程度であるのに対して、負
圧溝１８では、例えば５μｍ程度の浮上量であることか
ら、負圧溝１８内にて、空気流が急激に膨張して、負圧
による吸引力Ｆ１を発生させる。また、サイドレール１
５，１６と磁気ディスク１１の間を流れる空気流によ
り、浮上型ヘッドスライダ１３は、浮揚力を受ける。従
って、ヘッドスライダ１３そしてこのヘッドスライダ１
３の空気流出端に取り付けられた磁気ヘッド１４は、上
述した浮上力及び吸引力により、そしてアーム１２のサ
スペンション１２ａのバネ荷重のバランスによって、磁
気ディスク１１の表面から所定の微小間隔（浮上量）を
もって浮上走行するようになっている。かくして、磁気
ヘッド１４は、直接に磁気ディスク１１の表面に接触す
ることによるこの磁気ディスクの摩耗損傷が、防止され
るようになっている。

【００３２】ここで、浮上型ヘッドスライダ１３の浮上
量は、磁気ディスク１１上の各点における周速及びスキ
ュー角によって決まるが、上記浮上型ヘッドスライダ１
３においては、周速が増大するにつれて、浮上力と共に
吸引力も増大することになるので、浮上量の周速依存性
が抑制されることになる。従って、磁気ディスク１１の
外周付近における浮上量増加が低減される。さらに、浮
上型ヘッドスライダ１３の浮上量は、サイドレール１
５，１６の曲げ角θ及び幅Ｗ１，Ｗ２の差ΔＷによっ
て、スキュー角依存性が制御可能である。

【００３３】例えば図７に示すように、θが大きくなる
程、浮上量のスキュー角依存性が低減する。これは、θ
が小さい場合には、例えばθが５度以下の場合には、サ
イドレール１５，１６はほぼ長手方向に関して平行に延
びていることから、サイドレール１５，１６により比較
的大きな正圧が発生するためである。これに対して、θ
が極端に大きい場合、例えばθが４５度以上の場合に
は、サイドレール１５，１６により負圧溝１８が絞られ
てしまい、負圧溝１８内の空気流が流れにくくなり、負
圧発生が抑制されるためである。また、θが５度＜θ＜
４５度の場合には、正圧の抑制と負圧の発生が十分であ
ることから、浮上量の周速依存性が十分に小さくなるこ
とになる。また、図８に示すように、ΔＷが大きくなる
程、即ち内周側のサイドレール１５が外周側のサイドレ
ール１６に比較して幅が広くなる程、スキュー角依存性
が負側にシフトすることになる。

【００３４】さらに、浮上量の周速依存性は、図９に示
すように、一般に磁気ディスク１１の内周から外周に向
かって周速が増加することにより、浮上量も増加する。
従来の浮上型ヘッドスライダ４の場合には、図９にて符
号Ａで示すように、浮上量は、周速の増加につれて、ほ
ぼリニアに増大するが、上記浮上型ヘッドスライダ１３
においては、浮上量は、周速による増加分（符号Ｃ）
と、スキュー角変化による減少分（符号Ｄ）との差によ
り決まり、図９にて符号Ｂで示すように、ほぼ一定にな
る。これは、スキュー角変化による減少分が、上述した
サイドレール１５，１６の曲げ角θと幅の差ΔＷによっ
て、周速による増加分が完全に打ち消されるように、調
整されることによるものである。

【００３５】かくして、周速依存性及びスキュー角依存
性が低減されることにより、ヘッドスライダ１３の浮上
量がほぼ一定に保持されることになる。従って、ハード
ディスクドライブ装置１０において、浮上型ヘッドスラ
イダ１３が、磁気ディスク１１の内周から外周へのヘッ
ドシーク時に、ヘッドスライダ１３が受ける周速及びス
キュー角が連続的に変化したとしても、ほぼ一定の浮上
量が得られることになる。

【００３６】また、浮上型ヘッドスライダ１３のロール
量は、上記曲げ角θにより、スキュー角変動に対して、
ほぼゼロにされる。例えば図１０に示すように、曲げ角
θがゼロの場合には、符号Ｅで示すように、正スキュー
角では、内周側のサイドレール１５が持ち上げられる傾
向があり、ロール量は漸次変化している。さらに、曲げ
角θが負の場合には、符号Ｆで示すように、この傾向は
さらに増大することになってしまう。これに対して、曲
げ角θが正の場合には、符号Ｇで示すように、ロール量
は、スキュー角に依らず、ほぼ一定である。かくして、
ほぼゼロに近い良好なロール特性が得られることにな
る。従って、ハードディスクドライブ装置１０におい
て、浮上型ヘッドスライダ１３の磁気ディスク１１の内
周から外周へのヘッドシーク時に、ヘッドスライダ１３
が受けるスキュー角が連続的に変化したとしても、浮上
型ヘッドスライダ１３のロール量は、スキュー角によら
ず、浮上全域に亘って、ほぼゼロに制御される。

【００３７】かくして、上記実施形態によれば、ほぼサ
イドレール１５，１６に曲げ角θを備えると共に、各サ
イドレール１５，１６の曲げ角θ１，θ２及び幅Ｗ１，
Ｗ２を最適化することによって、ハードディスクドライ
ブ装置１０における良好な定浮上特性及びゼロロール特
性が得られることになる。

【００３８】図１１は、本発明による浮上型ヘッドスラ
イダの第二の実施形態を示している。図１１において、
浮上型ヘッドスライダ２１は、空気流出端側の端部領域
に設けられた凸部としてのアイランド部２２が、空気流
入端側に向かって先細の鋭角三角形状に形成されている
点を除いて、その他の構成、即ちサイドレール１５，１
６及びクロスレール１７そして負圧溝１８，ステップ部
１９ａは、図５に示した浮上型ヘッドスライダ１３と同
様に構成されている。この場合、空気流入端側からアイ
ランド部１９ａに向かって流れる空気流は、アイランド
部１９ａの形状に従って、アイランド部１９ａの側面に
沿って空気流出端側に向かって円滑に流れると共に、流
入する空気流に含まれるゴミ等が付着するようなことが
ない。

【００３９】図１２は、本発明による浮上型ヘッドスラ
イダの第三の実施形態の底面図を示している。図１２に
おいて、浮上型ヘッドスライダ３０は、全体が扁平な直
方体として形成されており、その下面に空気潤滑面とし
て作用する二つのサイドレール３１，３２及びセンター
レール３３と、これらサイドレールを連結するクロスレ
ール３４と、を備えている。

【００４０】サイドレール３１，３２は、それぞれヘッ
ドスライダ３０の下面の両側付近にて、空気流入側から
空気流出側に沿ってほぼ長手方向に内側に向かって所定
の曲げ角で斜めに延びるように配設されていると共に、
それらの間に、負圧溝３５を形成している。また、セン
ターレール３３は、ヘッドスライダ３０の下面の中心を
長手方向に向かって延び、負圧溝３５を分断するように
形成されていると共に、その空気流出端側が、末広がり
状の拡大部３３ａを備えている。さらに、クロスレール
３４は、二つのサイドレール３１，３２の空気流入側に
て、サイドレール３１，３２を連結するように配設され
ている。この場合、クロスレール３４は、センターレー
ル３３とも連結されることになる。また、センターレー
ル３３の拡大部３３ａの空気流出端側の端面には、磁気
ヘッド３６が搭載されている。

【００４１】さらに、ヘッドスライダ３０は、その下面
の空気流入側の先端にテーパ部３７を備えている。この
テーパ部３７は、サイドレール３１，３２，センターレ
ール３３及びクロスレール３４の空気潤滑面として作用
する表面に対して、所定の角度例えば１度以下の緩やか
な傾斜角度を有するように、成形されている。尚、テー
パ部３７の代わりに、ステップ部が備えられていてもよ
い。

【００４２】このように構成された浮上型ヘッドスライ
ダ３０によれば、図２の浮上型ヘッドスライダ１３と同
様に動作して、サイドレール３１，３２及びセンターレ
ール３３による浮揚力によって、ヘッドスライダ３０及
びこのヘッドスライダ３０のセンターレール３３の空気
流出端に取り付けられた磁気ヘッド３６が、磁気ディス
クの表面から微小間隔（浮上量）をもって浮上走行す
る。

【００４３】この場合、サイドレール３１，３２が所定
の曲げ角で内側に向かって斜めに延びていることによ
り、スキュー角変化に対する浮上量変動の変化が低減さ
れ、またロール変動が低減されることにより、比較的広
いスキュー角の範囲で、ほぼ一定の浮揚力が得られると
共に、ロール量特性が向上することになる。

【００４４】図１３は、本発明による浮上型ヘッドスラ
イダの第四の実施形態の底面図を示している。図１３に
おいて、浮上型ヘッドスライダ４０は、全体が扁平な直
方体として形成されており、全体が扁平な直方体として
形成されており、その下面に空気潤滑面として作用する
二つのサイドレール４１，４２と、これらサイドレール
を連結するクロスレール４３とを備えている。

【００４５】サイドレール４１，４２は、それぞれヘッ
ドスライダ４０の下面の両側付近にて、空気流入側から
空気流出側に沿ってほぼ長手方向に内側に向かって所定
の曲げ角で斜めに延びるように配設されていると共に、
それらの間に、負圧溝４４を形成している。また、クロ
スレール４３は、二つのサイドレール４１，４２の空気
流入側にて、サイドレール４１，４２を連結するように
配設されている。図示の場合、クロスレール４３は、中
央付近が、空気流入側に向かって突出するように、湾曲
した円弧状に形成されている。

【００４６】この場合、ヘッドスライダ４０は、その下
面の空気流入側の先端にステップ部４５を備えている。
このステップ部４５は、サイドレール４１，４２及びク
ロスレール４３の空気潤滑面として作用する表面以外の
部分と同じレベルに形成されることにより、空気潤滑面
に対して、段差を有するように、成形されている。

【００４７】これにより、浮上型ヘッドスライダ４０
は、図２の浮上型ヘッドスライダ１３と同様に動作し
て、サイドレール４１，４２による浮揚力によって、ヘ
ッドスライダ４０及びこのヘッドスライダ４０の空気流
出端側の端部領域の中央に形成された鋭角三角形状のア
イランド部４６に取り付けられた磁気ヘッド４７が、磁
気ディスクの表面から微小間隔（浮上量）をもって浮上
走行する。

【００４８】この場合、サイドレール４１，４２が所定
の曲げ角で内側に向かって延びていることにより、スキ
ュー角変化に対する浮上量変動の変化が低減され、また
ロール変動が低減されることにより、比較的広いスキュ
ー角の範囲で、ほぼ一定の浮揚力が得られると共に、ロ
ール量特性が向上することになる。

【００４９】図１４及び図１５は、本発明による浮上型
ヘッドスライダの具体的な実施形態を示している。図１
４及び図１５において、浮上型ヘッドスライダ５０は、
全体が扁平な直方体として形成されており、その下面に
空気潤滑面として作用する二つのサイドレール５１，５
２と、これらサイドレールを連結するクロスレール５３
と、空気流出端側の端部領域の中央に設けられたアイラ
ンド部５４と、を備えている。

【００５０】サイドレール５１，５２は、それぞれヘッ
ドスライダ５０の下面の両側付近にて、空気流入側から
空気流出側に沿ってほぼ長手方向に内側に向かって曲げ
角θで斜めに延びるように配設されていると共に、それ
らの間に、負圧溝５５を形成している。また、クロスレ
ール５３は、二つのサイドレール５１，５２の空気流入
側にて、サイドレール５１，５２を連結するように配設
されている。

【００５１】さらに、ヘッドスライダ５０は、その下面
の空気流入側の先端にテーパ部またはステップ部５６
（図示の場合、テーパ部）を備えている。このテーパ部
５６は、サイドレール５１，５２及びクロスレール５３
の空気潤滑面として作用する表面に対して、所定角度例
えば１度以下の緩い傾斜角度を有するように、成形され
ている。

【００５２】この場合、ヘッドスライダ５０全体は、例
えばアルチック材スライダチップから構成され、表面全
体にウレタン系レジスト材を塗布して、サイドレール５
１，５２及びクロスレール５３そしてアイランド部５４
の部分のみにマスキングを施し、紫外線照射により、上
記レジストを光硬化させる。そして、光硬化後に現像液
により未硬化部分を除去して、ヘッドスライダ２０の表
面の必要な箇所にレジストマスクを形成し、例えばイオ
ンミリング等によってスライダ表面のアルチック材を除
去することにより、負圧溝５５が形成される。さらに、
その後、ヘッドスライダ５０をサスペンション１２ｂ上
に接着等により取り付けることにより、ヘッド・ジンバ
ル・アッセンブリとして組み立てられる。

【００５３】ここで、ヘッドスライダ５０は、例えば
２．５インチハードディスクドライブ装置用に、全長Ｘ
が１２００μｍ，全幅Ｙが１０００μｍ，全高Ｈが３０
０μｍで、サイドレール５１，５２の曲げ角θが８度，
幅Ｗが１５０μｍであって、例えばアイランド部５４の
空気流出端に、磁気ヘッド５７が取り付けられている。

【００５４】このように形成された浮上型ヘッドスライ
ダ５０を、例えば２．５インチハードディスクドライブ
装置に搭載した場合に、磁気ディスクの半径方向位置に
対する浮上量は、図１６に示すようになり、また磁気デ
ィスクの半径方向位置に対するロール量は、図１７に示
すようになる。従って、上述した浮上型ヘッドスライダ
５０によれば、良好な定浮上特性が得られると共に、ほ
ぼゼロで一定のロール特性が得られることが分かる。

【００５５】尚、上記各実施形態においては、空気流入
側の端縁に、テーパ部またはステップ部が設けられてい
るが、何れの場合も、テーパ部の代わりにステップ部
が、あるいはステップ部の代わりにテーパ部が設けられ
てもよいことは明らかである。また、上記各実施形態に
おていは、空気流出側の端部領域に、アイランド部また
はセンターレールの拡大部が設けられているが、このア
イランド部の形状は、長方形，鋭角三角形に限定される
ことはなく、他の形状であってもよいことは明らかであ
ると共に、省略されてもよい。アイランド部が省略され
た場合には、磁気ヘッドは、サイドレールの何れか一方
の空気流入端側の端面に搭載されることになる。

【００５６】さらに、上記各実施形態においては、サイ
ドレールは、空気流出端側にまで延びておらず、途中で
途切れているものもあるが、サイドレールの長さは任意
に決定され、空気流出端側にまで延びている必要はな
い。さらに、上述した実施形態においては、サイドレー
ルの幅，長さについて、それぞれ具体的な形状及び寸法
が示されているが、長手方向に沿ってほぼ平行に配設さ
れたサイドレールが、内側に向かって屈曲していればよ
く、その長さ，幅や配置は、実際に搭載されるハードデ
ィスクドライブ装置に対応して、最適化されるべきもの
である。従って、上述した実施形態に示された形状，配
置等に限定されるべきではなく、これらの組合せも可能
であることはいうまでもない。また、上記実施形態にお
いては、磁気ディスクの記録再生を行なうためのハード
ディスクドライブ装置のための浮上型ヘッドスライダに
ついて説明したが、これに限らず、例えば光磁気ディス
ク等の他のディスクを記録媒体として使用するディスク
ドライブ装置のための浮上型ヘッドスライダに本発明を
適用し得ることは明らかである。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
イドレールが内側に向かって斜めに延びていることか
ら、ヘッドスライダの浮上量の周速依存性及びスキュー
角依存性が低減されることにより、ヘッドスライダの浮
上量がほぼ一定に保持される。また、ヘッドスライダの
ロール量は、スキュー角が変化しても、浮上全域に亘っ
てほぼゼロに調整される。したがって、本発明によれ
ば、周速，スキュー角等の任意の浮上条件に対応して、
特に狭いスキュー角範囲において、磁気ディスクのデー
タゾーン全域にて一定の浮上量が得られると共に、ロー
ル角が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスライダを組み込んだハードディ
スクドライブ装置の構成を示す斜視図である。

【図２】本発明による浮上型ヘッドスライダの第一の実
施形態を示す概略斜視図である。

【図３】図２の浮上型ヘッドスライダにおけるサイドレ
ールの曲げ角を示す底面図である。

【図４】図２の浮上型ヘッドスライダにおけるサイドレ
ールの幅を示す底面図である。

【図５】図２の浮上型ヘッドスライダの変形例を示す概
略斜視図である。

【図６】図２の浮上型ヘッドスライダにおける浮上状態
を示す概略側面図である。

【図７】図２の浮上型ヘッドスライダにおけるサイドレ
ールの曲げ角θをパラメータとしたスキュー角と浮上量
との関係を示すグラフである。

【図８】図２の浮上型ヘッドスライダにおけるサイドレ
ールの幅の差ΔＷをパラメータとしたスキュー角と浮上
量との関係を示すグラフである。

【図９】図２の浮上型ヘッドスライダにおける周速と浮
上量との関係を示すグラフである。

【図１０】図２の浮上型ヘッドスライダにおける曲げ角
θをパラメータとするスキュー角とロール量との関係を
示すグラフである。

【図１１】本発明による浮上型ヘッドスライダの第二の
実施形態を示す概略底面図である。

【図１２】本発明による浮上型ヘッドスライダの第三の
実施形態を示す概略斜視図である。

【図１３】本発明による浮上型ヘッドスライダの第四の
実施形態を示す概略斜視図である。

【図１４】本発明による浮上型ヘッドスライダの具体的
な実施形態を示す概略底面図である。

【図１５】図１４による浮上型ヘッドスライダの概略正
面図である。

【図１６】図１４の浮上型ヘッドスライダにおけるヘッ
ド位置と浮上量との関係を示すグラフである。

【図１７】図１４の浮上型ヘッドスライダにおけるヘッ
ド位置とロール量との関係を示すグラフである。

【図１８】従来のハードディスクドライブ装置の一例の
構成を示す斜視図である。

【図１９】図１８のハードディスクドライブ装置におけ
る浮上型ヘッドスライダを示す概略斜視図である。

【図２０】図１９の浮上型ヘッドスライダのスキュー角
変動を示す概略図である。

【図２１】図１９の浮上型ヘッドスライダにおけるスキ
ュー角による浮上量変動を示すグラフである。

【符号の説明】

１０・・・ハードディスクドライブ装置、１１・・・磁
気ディスク、１２・・・アーム、１３・・・浮上型ヘッ
ドスライダ、１４・・・磁気ヘッド、１５，１６・・・
サイドレール、１７・・・クロスレール、１８・・・負
圧溝、１９・・・テーパ部、１９ａ・・・ステップ部、
２０・・・アイランド部、２１・・・浮上型ヘッドスラ
イダ、３０・・・浮上型ヘッドスライダ、３１，３２・
・・サイドレール、３３・・・センターレール、３４・
・・クロスレール、３５・・・負圧溝、３６・・・磁気
ヘッド、３７・・・テーパ部、４０・・・浮上型ヘッド
スライダ、４１，４２・・・サイドレール、４３・・・
クロスレール（円弧状クロスレール）、４４・・・負圧
溝、４５・・・ステップ部、４６・・・アイランド部
（鋭角三角形状）、４７・・・磁気ヘッド、５０・・・
浮上型ヘッドスライダ、５１，５２・・・サイドレー
ル、５３・・・クロスレール、５４・・・アイランド
部、５５・・・負圧溝、５６・・・テーパ部、５７・・
・磁気ヘッド

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対向する面の両側縁にほぼ平
   行に形成された二本のサイドレールと、 各サイドレールの空気流入端側に設けられた傾斜部また
   は段部と、 空気流出端側に設けられた磁気ヘッドと、 サイドレールの空気流入側端部を連結するクロスレール
   と、 サイドレール及びクロスレールにより包囲された負圧溝
   とを備え、 前記サイドレールが、それぞれ空気流入端から空気流出
   端に向かって、互いに内側に斜めに延びるように、配設
   されていることを特徴とする浮上型ヘッドスライダ。
2. 【請求項２】 前記サイドレールのスライダ長さ方向に
   対する曲げ角度θが、略５度＜θ＜４５度であることを
   特徴とする請求項１に記載の浮上型ヘッドスライダ。
3. 【請求項３】 磁気ディスクの内周側に位置するサイド
   レールの曲げ角度θ１と外周側のサイドレールの曲げ角
   度θ２が、θ１＞θ２＋５度の関係にあることを特徴と
   する請求項２に記載の浮上型ヘッドスライダ。
4. 【請求項４】 磁気ディスクの内周側に位置するサイド
   レールの幅Ｗ１と外周側のサイドレールの幅Ｗ２が、Ｗ
   １＞Ｗ２＋１０μｍの関係にあることを特徴とする請求
   項２に記載の浮上型ヘッドスライダ。
5. 【請求項５】 前記磁気ヘッドが、各サイドレールのう
   ち、一つのサイドレールの空気流出端側の端面に取り付
   けられていることを特徴とする、請求項１に記載の浮上
   型ヘッドスライダ。
6. 【請求項６】 空気流出端側の端部領域の中央付近に形
   成された凸部であるアイランド部が備えられていること
   を特徴とする、請求項１に記載の浮上型ヘッドスライ
   ダ。
7. 【請求項７】 前記磁気ヘッドが、前記アイランド部の
   空気流出端側の端面に取り付けられていることを特徴と
   する請求項６に記載の浮上型ヘッドスライダ。
8. 【請求項８】 前記アイランド部が、空気流入側に向か
   って鋭角三角形状に突出していることを特徴とする請求
   項６に記載の浮上型ヘッドスライダ。
9. 【請求項９】 前記各サイドレールは、その幅が、空気
   流入端から空気流出端に向かって徐々に広くなるように
   形成されていることを特徴とする請求項２に記載の浮上
   型ヘッドスライダ。
10. 【請求項１０】 前記クロスレールが、その中心付近が
    空気流入側に向かって湾曲した円弧状に形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の浮上型ヘッドスライ
    ダ。
11. 【請求項１１】 磁気ディスクを回転駆動する駆動手段
    と、 駆動手段により回転駆動される磁気ディスクに対して揺
    動可能に支持された回動型アクチュエータと、 回動型アクチュエータの先端に備えられた浮上型ヘッド
    スライダと、 浮上型ヘッドスライダに設けられた磁気ディスクの記録
    再生を行なう磁気ヘッドと、 回動型アクチュエータを揺動させるための駆動機構とを
    含んでおり、 前記ヘッドスライダが、 記録媒体に対向する面の両側縁にほぼ平行に形成された
    二本のサイドレールと、 各サイドレールの空気流入端側に設けられた傾斜部また
    は段部と、 空気流出端側に設けられた磁気ヘッドと、 サイドレールの空気流入側端部を連結するクロスレール
    と、 サイドレール及びクロスレールにより包囲された負圧溝
    とを備え、 前記サイドレールが、それぞれ空気流入端から空気流出
    端に向かって、互いに内側に斜めに延びるように、配設
    されていることを特徴とする磁気ヘッド装置。