JPWO2001069601A1 - 負圧ヘッドスライダ及びディスク装置 - Google Patents
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Abstract
ディスク装置であって、複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサを有する負圧ヘッドスライダと、負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータを含んでいる。アクチュエータはベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと、アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと、サスペンションの先端部に搭載された負圧ヘッドスライダとを含んでいる。負圧ヘッドスライダは、最上面とこの最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと、空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと、フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝を含んでいる。第１の溝中にはフロントパッドの下流側から空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して複数の第２の溝が形成されている。
Description
技術分野
本発明は、一般的に磁気ディスク装置に関し、特に、磁気ディスク装置の負圧ヘッドスライダに関する。
背景技術
近年、磁気ディスク装置は小型化、高密度化をするために、ヘッドスライダの浮上量を低減させ、極低浮上或いはスライダが記録媒体に接触するような接触記録／再生の実現が望まれている。ヘッドスライダの浮上量を小さくするためには、磁気ディスク表面の表面粗さを小さくする必要がある。従来から現在に至るまで広く用いられているコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式では、磁気ディスクの回転停止時には磁気ヘッドスライダの浮上面と磁気ディスクが接触し、磁気ディスクの回転時には磁気ヘッドスライダは磁気ディスクの回転に伴って生じる空気流の作用で浮上する。
この方式は高い浮上安定性と微小な浮上量（サブミクロン）を確保できる反面、ディスク回転停止時にはディスクにヘッドスライダの空気ベアリング表面が接触し、磁気ディスク装置の起動時と停止時に磁気ディスクと空気ベアリング表面の摺動が起こる。このため、磁気ディスクの記録層上にはカーボン等の硬い材料からなる保護膜と、保護膜の摩擦・磨耗を低減して磁気ディスクの耐久性を向上させるための潤滑層が形成されている。潤滑層の存在により保護膜の摩擦・磨耗は低減するが、一方で停止時には磁気ディスクとヘッドスライダとの吸着（スティクション）が起こり起動しない場合が生じてくる。
近年の情報量の増大に伴い、磁気ディスク装置の高密度化・大容量化及び小型化の進展は著しく、小型化に伴うスピンドルモータのトルクの減少や、高密度化のための磁気ディスク表面の平滑化により、吸着問題の発生は動作不良の原因として大きくクローズアップされてきている。この吸着の問題を防止するために磁気ディスクのＣＳＳゾーンにレーザによりテクスチャー加工を施す技術や、スライダ浮上面（空気ベアリング表面）に複数個の突起を設けることによりヘッドスライダと磁気ディスク表面間の接触面積を小さく抑える技術が提案されている。
磁気ディスクに対する磁気ヘッドスライダの浮上間隙を小さくするために、最近の磁気ディスク装置にはヘッドスライダの空気流入端側で一旦圧縮された空気をスライダの溝中で膨張させて負圧を発生させる負圧磁気ヘッドスライダが多く用いられている。この負圧磁気ヘッドスライダを採用した磁気ディスク装置においては、ＣＳＳ動作やシーク動作に伴いヘッドスライダの溝面に汚れ又は塵埃が付着し、この付着物が許容量を超えると、磁気ディスク表面に落下し、ヘッドクラッシュの原因となる怖れがある。
よって本発明の目的は、磁気ディスク装置内に存在し得る微量の塵埃が負圧ヘッドスライダの溝面に付着するのを抑制することができ、塵埃の落下が原因で発生するヘッドクラッシュを有効に防止できるディスク装置を提供することである。
発明の開示
本発明によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；前記第１の溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
好ましくは、複数の第２の溝はＣＳＳ領域での空気の流線に沿って形成されている。代案として、複数の第２の溝はＣＳＳ領域における空気流入方向と概略平行に形成されている。他の代案として、最インナー条件における空気流入方向から最アウター条件における空気流入方向に概略平行となるように、ヘッドスライダ長手方向に対して複数の第２の溝の角度が連続して変化している。
本発明の他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；前記溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数のレールと；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
本発明の更に他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対のレールと；前記一対のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；前記レールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記第１の溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
本発明の更に他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対の第１のレールと；前記一対の第１のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；前記第１のレールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２のレールと；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
発明を実施するための最良の態様
以下、図面を参照して本発明の数多くの実施形態について説明する。各実施形態の説明において、実質的に同一構成部分には同一符号を付して説明する。図１を参照すると、カバーを外した状態の磁気ディスク装置の斜視図が示されている。ベース２にはシャフト４が固定されており、このシャフト４回りにＤＣモータにより回転駆動される図示しないスピンドルハブが設けられている。スピンドルハブには磁気ディスク６とスペーサ（図示せず）が交互に挿入され、ディスククランプ８を複数のネジ１０によりスピンドルハブに締結することにより、複数枚の磁気ディスク６が所定間隔離間してスピンドルハブに取り付けられる。
符号１２はアクチュエータアームアセンブリ１４と磁気回路１６とから構成されるロータリアクチュエータを示している。アクチュエータアームアセンブリ１４は、ベース２に固定されたシャフト１８回りに回転可能に取り付けられている。アクチュエータアームアセンブリ１４は一対の軸受を介してシャフト１８回りに回転可能に取り付けられたアクチュエータブロック２０と、アクチュエータブロック２０から一方向に伸長した複数のアクチュエータアーム２２と、各アクチュエータアーム２２の先端部に固定されたヘッドアセンブリ２４とを含んでいる。
各ヘッドアセンブリ２４は磁気ディスク６に対してデータをリード／ライトする電磁トランスデューサ（磁気ヘッド素子）を有する負圧ヘッドスライダ２６と、先端部にヘッドスライダ２６を支持しその基端部がアクチュエータアーム２２に固定されたロードビーム（サスペンション）２８を含んでいる。シャフト１８に対してアクチュエータアーム２２と反対側には図示しないコイルが支持されており、コイルが磁気回路１６のギャップ中に挿入されて、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３０が構成される。符号３２は電磁トランスデューサに書き込み信号を供給したり、電磁トランスデューサからの読み取り信号を取り出すフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を示しており、その一端がアクチュエータブロック２０の側面に固定されている。
図２Ａはヘッドアセンブリ２４の斜視図を示しており、図２Ｂはその縦断面図を示している。図３はヘッドアセンブリ２４の分解斜視図である。図３に最も良く示されるように、ジンバル３４がロードビーム２８と一体的に形成されている。すなわち、ロードビーム２８の先端部に形成されたＵ形状のスリット３６がジンバル３４を画成している。ロードビーム２８はステンレス鋼から形成されており、約２２μｍの厚さを有している。ロードビーム２８はヘッドスライダ２６をディスクに押し付けるためのバネ部２８ａと、剛体部２８ｂを含んでいる。剛体部２８ｂの裏面には補強板３８がスポット溶接等により接合されている。
補強板３８は例えばステンレス鋼から形成されており、その厚さはロードビーム２８の厚さの約１．０倍〜約２．０倍、望ましくは約１．３倍〜約１．５倍である。補強板３８の厚さが上述した範囲内にあるとき、ヘッドアセンブリ２４の共振周波数を高くすることができ、質量増加を最小に抑えることができる。補強板３８の厚さをロードビーム２８の厚さの１倍未満にすると、剛体部２８ｂの剛性が低下して共振点が下がってしまう。逆に、補強板３８の厚さをロードビーム２８の厚さの２倍以上にすると、質量増加につながり、磁気ヘッドスライダ２６がディスクから離れる衝撃加速度が小さくなるので、耐衝撃性を悪化させる原因となる。
ロードビーム２８は平板状であるが、実際の使用においては磁気ヘッドスライダ２６を磁気ディスクに押し付けるためにばね部２８ａにＲ曲げが施されている。補強版３８の先端部にはピボット４０が形成されており、ピボット４０の先端がジンバル３４の裏面に接触して磁気ヘッドスライダ２６を支持している。ロードビーム２８の基端部にはアルミニウムから形成されたスペーサ４２がスポット溶接されている。
上述したヘッドアセンブリ２４では、ジンバル３４はピボット４０を中心にその前後の曲げ剛性が等しくなるように設定されているので、ピボット４０でヘッドスライダ搭載部の裏側を押しても磁気ヘッドスライダ２６が傾くことはない。従って、磁気ヘッドスライダ２６にモーメントをかけずに加重できるので、安定した浮上姿勢を実現できる。また、ピボット４０による与圧分だけ加重時のピボット摩擦が大きくなるので、バネ部２８ａによる磁気ヘッドスライダ２６の磁気ディスクへの押し付け力が小さくてもピボット滑りの限界を高く保つことができる。
図４を参照すると、本発明第１実施形態の負圧ヘッドスライダ２６の平面図が示されている。図５は図４に示した負圧ヘッドスライダ２６の一部破断斜視図である。負圧ヘッドスライダ２６は直方体形状をしており、空気流入端２６ａ及び空気流出端２６ｂを有している。負圧ヘッドスライダ２６のディスク対向面には、空気流入端２６ａに隣接してフロントパッド４４が形成され、空気流出端２６ｂに隣接して一対のリアパッド４６，４８が形成されている。フロントパッド４４にはスライダ幅方向に延びる最上面（空気ベアリング表面）５０と、最上面５０に対して段差を有するステップ面５２が形成されている。
同様に、リアパッド４６，４８には最上面（空気ベアリング表面）５４，５６と、これらの最上面５４，５６に対して段差を有するステップ面５８，６０が形成されている。一方の最上面５４は他方の最上面５６に比べて小さく形成されている。従ってこの負圧ヘッドスライダ２６では、一方の最上面５４に比べて他方の最上面５６に大きな浮力が生成される。よって、リアパッド４６の空気流出端近傍には電磁トランスデューサ６２が形成されており、負圧ヘッドスライダ２６と磁気ディスク面との距離はこの電磁トランスデューサ６２近辺で最も小さくなる。
磁気ディスクが回転し、ディスク面に沿って気流が発生すると、その気流が最上面５０，５４，５６に作用する。その結果、最上面５０，５４，５６では、ヘッドスライダ２６をディスク面から浮上させる浮力が発生される。このヘッドスライダ２６では、磁気ディスク上を浮上しているときには最上面５０に大きな浮力が生成される。その結果、ヘッドスライダ２６は空気流入端側が持ちあがったピッチ角αの傾斜姿勢で維持される。
フロントパッド４４のステップ面５２にはＣＳＳ時にヘッドスライダ２６の吸着（スティクション）を防止するための一対の突起６４，６６が形成されている。リアパッド４８のステップ面６０にも突起６８が形成されている。フロントパッド４４のスライダ幅方向両端には、下流側に延びる一対のサイドパッド７０，７２が連続して形成されている。サイドパッド７０にもスティクション防止のための突起７４が形成されている。
フロントパッド４４の下流側には第１の溝７６が形成されている。この第１の溝７６はヘッドスライダ２６の長手方向中心よりも流入端側から開始され、流出端２６ｂにかけて形成されている。従って、最上面５０に沿って流れる気流はフロントパッド４４を通過すると同時に第１の溝７６部分でディスク面鉛直方向に広がり、その結果、第１の溝７６部分で負圧が生成される。この負圧が前述した浮力にバランスすることによって、ヘッドスライダ２６の浮上量が規定される。
第１の溝７６中にはフロントパッド４４の下流側から空気流出端２６ｂにかけて連続して且つ互いに離間して複数の細い第２の溝７８が形成されている。これらの複数の第２の溝７８は第１の溝７６面に発生する空気の流線７９に沿って形成されている。好ましくは、これらの第２の溝７８はＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）領域において、第１の溝７６面に発生する空気の流線に沿って形成されている。溝７６中に複数の細い溝７８を形成したことにより空気の流入に伴って第１の溝７６面に付着した塵埃又は汚れが第２の溝７８に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、溝７６面への塵埃又は汚れの堆積を抑制することができる。これにより、溝７６面に堆積した塵埃がディスク上に落下することを防止でき、塵埃に起因するヘッドクラッシュを防止することができる。第２の溝７８の深さは２μｍ以下、幅は１０μｍ〜２０μｍが望ましい。
また、空気流出端部に例えばポリウレタン等の多孔質の高分子層を接着することにより、空気流出端２６ｂに導かれた塵埃を吸収し、ディスク装置内への飛散を防止できる。好ましくは、第２の溝７８に撥水処理を施すのが良い。この撥水処理は、イオンビームエッチングで第２の溝７８を形成する際に、Ａｒを主体とするエッチングガス中に例えばＣＦ４等のフッ素系ガスを含有させることにより行うことができる。
図６を参照すると、本発明第２実施形態の負圧ヘッドスライダ２Ａの一部破断斜視図が示されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ａは、第１実施形態の負圧スライダ２６の第２の溝７８に代わって複数のレール８０を溝７６中に形成したものである。本実施形態の他の構成は上述した第１実施形態と同様である。レール８０の高さは０．４μｍ以下、幅は１０μｍ〜２０μｍが望ましい。
複数のレール８０は、ＣＳＳ領域において、溝７６面に発生する空気の流線に沿って形成されている。溝７６中にフロントパッド４４の下流側から空気流出端２６ｂにかけて連続して且つ互いに離間してレール８０が形成されていることにより、空気の流入に伴って溝７６面に付着した塵埃又は汚れがレール８０に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、溝７６面への塵埃又は汚れの堆積を防止できる。
図７を参照すると、本発明第３実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｂの平面図が示されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ｂでは、第１の溝７６内に矢印８４で示すＣＳＳゾーンにおける空気流入方向と概略平行に複数の第２の溝８２が形成されている。ＣＳＳゾーンでは負圧ヘッドスライダ２６Ｂが磁気ディスクに接触するため、溝７６内に塵埃又は汚れが付着し易くなる。ＣＳＳゾーンにおける空気流入方向８４と概略平行に第２の溝８２を形成したことにより、ＣＳＳゾーンで積極的に溝７６面に付着した塵埃又は汚れを第２の溝８２に沿って空気流出端２６ｂに導くことができる。本実施形態の他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。複数の第２の溝８２に代えて、第２実施形態のような複数のレールを形成するようにしても良い。
図８を参照すると、本発明第４実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｃの平面図が示されている。図９は図８の９−９線断面図である。本実施形態の負圧スライダ２６Ｃでは、最インナー条件における空気流入方向８８から最アウター条件における空気流入方向９０にほぼ平行となるように、スライダ長手方向に対して第２の溝８６の角度を連続的に変化させている。更に、図９に示されるように第２の溝８６の深さを空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続的に浅く形成している。溝８６の深さは空気流出端にかけて段階的に浅くなるようにしても良い。
本実施形態ではこのように第２の溝８６の角度を連続的に変化させるようにしたので、ヘッドスライダ２６Ｃのシーク範囲全体に渡り、いずれかの溝８６が空気流入方向と概略平行となるため、溝７６面に付着した塵埃又は汚れを溝８６に沿って空気流出端２６ｂに効果的に導くことができる。更に、第２の溝８６の深さを上流側で深くなるように形成したのは、フロントパッド４４直後の溝７６中での負圧が一番大きいため、この部分での塵埃又は汚れの付着が一番大きくなると予想され、これらの塵埃又は汚れを積極的に除去しようとしたものである。上述した第１及び第３実施形態においても、第２の溝７８，８２の深さを図９に示した第３実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｃのように変化させるようにしても良い。
図１０を参照すると、本発明第５実施形態の負圧スライダ２６Ｄの平面図が示されている。図１１は第５実施形態の負圧スライダ２６Ｄの一部破断斜視図である。負圧ヘッドスライダ２６Ｄは空気流入端２６ａ及び空気流出端２６ｂを有している。負圧ヘッドスライダ２６Ｄのディスク対向面には、正圧を発生させるための一対のレール９２，９４が形成されている。各レール９２，９４はそれぞれディスク回転時の浮上力を発生するための平坦な空気ベアリング表面９２ａ，９４ａを有している。
各レール９２，９４の空気流入端側にはそれぞれテーパ面９２ｂ，９４ｂが形成されている。一対のレール９２，９４の間の空気流入端側にはセンターレール１０４が形成されている。センターレール１０４も空気流入端にテーパ面１０４ｂを有している。一対のレール９２，９４とセンターレール１０４の間には、スリット１０６，１０８が画成されている。更に、一対のレール９２，９４の間には流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第一の溝１１０が画成されている。レール９２が位置するヘッドスライダ２６Ｄの空気流出端には電磁トランスデューサ６２が形成されている。各レール９２，９４の幅を流入端及び流出端で広く、中間部分で細く形成することにより、ヨー角変化による浮上変動を抑えている。
レール９２にはＣＳＳ時の負圧ヘッドスライダ２６Ｄのスティクションを防止するための突起９６，９８が形成されている。同様に、レール９４にもスティクション防止のための突起１００，１０２が形成されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ｄでは更に、第１の溝１１０中に空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続して且つ互いに離間して複数の細い第２の溝１１２が形成されている。これらの溝１１２は第１の溝１１０面に発生する矢印１１３で示される空気の流線に沿って形成されているのが好ましい。更に好ましくは、ＣＳＳ領域において、溝１１０面に発生する空気の流線に沿って、これらの溝１１２は形成されている。
このように溝１１０内に複数の細い溝１１２を空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続して形成することにより、空気の流入に伴って溝１１０面に付着した塵埃又は汚れが第２の溝１１２に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、塵埃又は汚れが溝１１０面へ堆積するのを防止することができる。
図１２を参照すると、本発明第６実施形態の負圧スライダ２６Ｅの一部破断斜視図が示されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ｅは、図１０及び図１１に示した第５実施形態の第２の溝１１２に代えて複数のレール１１４を第１の溝１１０中に形成したものである。本実施形態の他の構成は図１０及び図１１に示した第５実施形態と同様である。本実施形態では、空気の流入に伴って、溝１１０面に付着した塵埃又は汚れがレール１１４に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、溝１１０面への塵埃又は汚れの堆積を防止できる。
図１３を参照すると、本発明第７実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｆの平面図が示されている。本実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｆでは、ＣＳＳ領域における空気流入方向１１８とほぼ平行となるように複数の第２の溝１１６が第１の溝１１０中に形成されている。本実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｆは図７に示した第３実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｂと同様に、特にＣＳＳ領域における塵埃又は汚れ除去効果が大きい。本実施形態の他の構成は図１０及び図１１に示した第５実施形態と同様である。
図１４を参照すると、本発明第８実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｇの平面図が示されている。図１５は図１４の１５−１５線断面図である。本実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｇでは、最インナー条件における空気流入方向１２２から最アウター条件における空気流入方向１２４にほぼ平行となるように、スライダ長手方向に対して第２の溝１２０の角度を連続的に変化させて第１の溝１１０中に形成している。更に、図１５に示すように第２の溝１２０の深さを空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続的に浅くなるように形成している。第２の溝１２０の深さを段階的に浅くなるように形成しても良い。上述した第５及び第７実施形態においても、第２の溝１１２，１１６の深さを空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続的或いは段階的に浅くなるように形成しても良い。
次に図１６Ａ〜図１６Ｉを参照して、第１実施形態の負圧ヘッドスライダ２６の製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、従来工程の後に第２の溝形成工程を追加した製造方法である。まず、図１６Ａに示すようにスライダ基板１３０の空気ベアリング表面となるべき場所にフォトレジスト１３２を塗布する。次いで、図１６Ｂに示すように、Ａｒガスを主体としたイオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を空気ベアリング表面（最上面）とステップ面の差だけ削り、フォトレジストを剥離する（図１６Ｃ）。これにより、空気ベアリング表面１３４が形成される。
次いで、図１６Ｄに示すように、空気ベアリング表面１３４上及びステップ面となるべき場所にフォトレジスト１３６を塗布する。次いで、図１６Ｅに示すように、イオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を所定の厚さ削り、レジスト１３６を剥離する（図１６Ｆ）。これにより、ステップ面１３８と第１の溝１４０が形成される。
次いで、図１６Ｇに示すように、第２の溝形成部分１４２を除き、フォトレジスト１４４を塗布し、図１６Ｈに示すようにイオンビームエッチングにより所定の厚さスライダ基板１３０を削った後、フォトレジストを剥離する（図１６Ｉ）。これにより、空気ベアリング表面１３４、ステップ面１３８、第１の溝１４０及び第２の溝１４６が形成される。
図１７Ａ〜図１７Ｆを参照すると、負圧ヘッドスライダ２６の他の製造方法のプロセスが示されている。本実施形態の製造方法は、空気ベアリング表面形成と同時に第２の溝を形成する方法である。まず、図１７Ａに示すように、ステップ面形成領域１４８及び第２の溝形成領域１５０を除き、スライダ基板１３０上にフォトレジスト１５２を塗布する。次いで、図１７Ｂに示すように、イオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１５２を剥離する（図１７Ｃ）。これにより、空気ベアリング表面１５４が形成される。
次いで、図１７Ｄに示すように、空気ベアリング表面１５４及びステップ面となるべき場所にフォトレジスト１５６を塗布し、図１７（Ｅ）に示すようにイオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１５６を剥離する（図１７Ｆ）。これにより、空気ベアリング表面（最上面）１５４、ステップ面１５８、第１の溝１６０及び第２の溝１６２を形成することができる。この製造方法によると、図１６Ａ〜図１６Ｉに示した製造方法よりも３工程分製造工程を短縮化することができる。
次に、図１８Ａ〜図１８Ｉを参照して、図６に示した第２実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ａの製造方法について説明する。まず、図１８Ａに示すように、スライダ基板１３０の空気ベアリング表面（最上面）となるべき場所にフォトレジスト１６４を塗布し、図１８Ｂに示すようにイオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１６４を剥離する（図１８Ｃ）。これにより、空気ベアリング表面１６６が形成される。
次いで、図１８Ｂに示すように、空気ベアリング表面１６６及びステップ面となるべき場所にフォトレジスト１６８を塗布し、図１８Ｅに示すようにイオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１６８を剥離する（図１８Ｆ）。これにより空気ベアリング表面１６６及びステップ面１７０が形成される。
次いで、図１８Ｇに示すように、空気ベアリング表面１６６、ステップ面１７０及びレールを形成すべき箇所にフォトレジスト１７４を塗布し、図１８Ｈに示すように、イオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１７４を剥離する（図１８１）。これにより、空気ベアリング表面１６６、ステップ面１７０、溝１７２及びレール１７６を形成することができる。
次に、図１９Ａ〜図１９Ｆを参照して、第２実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ａの他の製造方法について説明する。この製造方法は、空気ベアリング表面と同時にレールを形成する方法である。まず、図１９Ａに示すように、スライダ基板１３０の空気ベアリング表面及びレールを形成すべき箇所にフォトレジスト１７８を塗布する。次いで、図１９Ｂに示すように、イオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１７８を剥離する（図１９Ｃ）。これにより空気ベアリング表面１８０が形成される。
次いで、図１９Ｄに示すように、空気ベアリング表面１８０及びステップ面となるべき箇所にフォトレジスト１８２を塗布する。図１９Ｅに示すように、イオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１８２を剥離する（図１９Ｆ）。これにより、空気ベアリング表面１８０、ステップ面１８４、溝１８６及びレール１８８を形成することができる。本実施形態の製造方法によると、図１８Ａ〜図１８Ｉに示した製造方法に比較して、３工程の工程短縮化を図ることができる。
産業上の利用可能性
本発明の負圧ヘッドスライダは、負圧を発生する溝内に複数の細い溝又は細いレールが形成されている。これら複数の細い溝又はレールはＣＳＳ領域における空気の流線に沿って、又はＣＳＳ領域における空気流入方向とほぼ平行となるように形成されている。代案として、これらの溝又はレールの角度を最インナー条件における空気流入方向から最アウター条件における空気流入方向にほぼ平行となるように連続的に変化させるようにしても良い。
本発明では、このように負圧を発生させる溝中に複数の細い溝又はレールを形成したので、空気の流入に伴って負圧発生用の溝面に付着した塵埃又は汚れが複数の細い溝又はレールに沿って空気流出端に導かれ、溝面への塵埃又は汚れの堆積を防止できる。これにより塵埃又は汚れがディスク上に落下することを防止することができ、塵埃に起因するヘッドクラッシュの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
図１はカバーを外した状態の磁気ディスク装置の斜視図；
図２Ａはヘッドアセンブリの斜視図；
図２Ｂはヘッドアセンブリの縦断面図；
図３はヘッドアセンブリの分解斜視図；
図４は本発明第１実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図５は第１実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図６は本発明第２実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図７は本発明第３実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図８は本発明第４実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図９は図８の９−９線に沿った断面図；
図１０は本発明第５実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図１１は第５実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図１２は本発明第６実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図１３は本発明第７実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図１４は本発明第８実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図１５は図１４の１５−１５線に沿った断面図；
図１６Ａ〜図１６Ｉは第１実施形態の負圧ヘッドヘッドスライダの製造方法を示す図；
図１７Ａ〜図１７Ｆは第１実施形態の負圧ヘッドスライダの他の製造方法を示す図；
図１８Ａ〜図１８Ｉは第２実施形態の負圧ヘッドスライダの製造方法を示す図；
図１９Ａ〜図１９Ｆは第２実施形態の負圧ヘッドスライダの他の製造方法を示す図である。
本発明は、一般的に磁気ディスク装置に関し、特に、磁気ディスク装置の負圧ヘッドスライダに関する。
背景技術
近年、磁気ディスク装置は小型化、高密度化をするために、ヘッドスライダの浮上量を低減させ、極低浮上或いはスライダが記録媒体に接触するような接触記録／再生の実現が望まれている。ヘッドスライダの浮上量を小さくするためには、磁気ディスク表面の表面粗さを小さくする必要がある。従来から現在に至るまで広く用いられているコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式では、磁気ディスクの回転停止時には磁気ヘッドスライダの浮上面と磁気ディスクが接触し、磁気ディスクの回転時には磁気ヘッドスライダは磁気ディスクの回転に伴って生じる空気流の作用で浮上する。
この方式は高い浮上安定性と微小な浮上量（サブミクロン）を確保できる反面、ディスク回転停止時にはディスクにヘッドスライダの空気ベアリング表面が接触し、磁気ディスク装置の起動時と停止時に磁気ディスクと空気ベアリング表面の摺動が起こる。このため、磁気ディスクの記録層上にはカーボン等の硬い材料からなる保護膜と、保護膜の摩擦・磨耗を低減して磁気ディスクの耐久性を向上させるための潤滑層が形成されている。潤滑層の存在により保護膜の摩擦・磨耗は低減するが、一方で停止時には磁気ディスクとヘッドスライダとの吸着（スティクション）が起こり起動しない場合が生じてくる。
近年の情報量の増大に伴い、磁気ディスク装置の高密度化・大容量化及び小型化の進展は著しく、小型化に伴うスピンドルモータのトルクの減少や、高密度化のための磁気ディスク表面の平滑化により、吸着問題の発生は動作不良の原因として大きくクローズアップされてきている。この吸着の問題を防止するために磁気ディスクのＣＳＳゾーンにレーザによりテクスチャー加工を施す技術や、スライダ浮上面（空気ベアリング表面）に複数個の突起を設けることによりヘッドスライダと磁気ディスク表面間の接触面積を小さく抑える技術が提案されている。
磁気ディスクに対する磁気ヘッドスライダの浮上間隙を小さくするために、最近の磁気ディスク装置にはヘッドスライダの空気流入端側で一旦圧縮された空気をスライダの溝中で膨張させて負圧を発生させる負圧磁気ヘッドスライダが多く用いられている。この負圧磁気ヘッドスライダを採用した磁気ディスク装置においては、ＣＳＳ動作やシーク動作に伴いヘッドスライダの溝面に汚れ又は塵埃が付着し、この付着物が許容量を超えると、磁気ディスク表面に落下し、ヘッドクラッシュの原因となる怖れがある。
よって本発明の目的は、磁気ディスク装置内に存在し得る微量の塵埃が負圧ヘッドスライダの溝面に付着するのを抑制することができ、塵埃の落下が原因で発生するヘッドクラッシュを有効に防止できるディスク装置を提供することである。
発明の開示
本発明によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；前記第１の溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
好ましくは、複数の第２の溝はＣＳＳ領域での空気の流線に沿って形成されている。代案として、複数の第２の溝はＣＳＳ領域における空気流入方向と概略平行に形成されている。他の代案として、最インナー条件における空気流入方向から最アウター条件における空気流入方向に概略平行となるように、ヘッドスライダ長手方向に対して複数の第２の溝の角度が連続して変化している。
本発明の他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；前記溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数のレールと；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
本発明の更に他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対のレールと；前記一対のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；前記レールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記第１の溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
本発明の更に他の側面によると、ベースを有するハウジングと；複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；前記負圧ヘッドスライダは、前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対の第１のレールと；前記一対の第１のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；前記第１のレールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；前記溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２のレールと；を含むことを特徴とするディスク装置が提供される。
発明を実施するための最良の態様
以下、図面を参照して本発明の数多くの実施形態について説明する。各実施形態の説明において、実質的に同一構成部分には同一符号を付して説明する。図１を参照すると、カバーを外した状態の磁気ディスク装置の斜視図が示されている。ベース２にはシャフト４が固定されており、このシャフト４回りにＤＣモータにより回転駆動される図示しないスピンドルハブが設けられている。スピンドルハブには磁気ディスク６とスペーサ（図示せず）が交互に挿入され、ディスククランプ８を複数のネジ１０によりスピンドルハブに締結することにより、複数枚の磁気ディスク６が所定間隔離間してスピンドルハブに取り付けられる。
符号１２はアクチュエータアームアセンブリ１４と磁気回路１６とから構成されるロータリアクチュエータを示している。アクチュエータアームアセンブリ１４は、ベース２に固定されたシャフト１８回りに回転可能に取り付けられている。アクチュエータアームアセンブリ１４は一対の軸受を介してシャフト１８回りに回転可能に取り付けられたアクチュエータブロック２０と、アクチュエータブロック２０から一方向に伸長した複数のアクチュエータアーム２２と、各アクチュエータアーム２２の先端部に固定されたヘッドアセンブリ２４とを含んでいる。
各ヘッドアセンブリ２４は磁気ディスク６に対してデータをリード／ライトする電磁トランスデューサ（磁気ヘッド素子）を有する負圧ヘッドスライダ２６と、先端部にヘッドスライダ２６を支持しその基端部がアクチュエータアーム２２に固定されたロードビーム（サスペンション）２８を含んでいる。シャフト１８に対してアクチュエータアーム２２と反対側には図示しないコイルが支持されており、コイルが磁気回路１６のギャップ中に挿入されて、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３０が構成される。符号３２は電磁トランスデューサに書き込み信号を供給したり、電磁トランスデューサからの読み取り信号を取り出すフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を示しており、その一端がアクチュエータブロック２０の側面に固定されている。
図２Ａはヘッドアセンブリ２４の斜視図を示しており、図２Ｂはその縦断面図を示している。図３はヘッドアセンブリ２４の分解斜視図である。図３に最も良く示されるように、ジンバル３４がロードビーム２８と一体的に形成されている。すなわち、ロードビーム２８の先端部に形成されたＵ形状のスリット３６がジンバル３４を画成している。ロードビーム２８はステンレス鋼から形成されており、約２２μｍの厚さを有している。ロードビーム２８はヘッドスライダ２６をディスクに押し付けるためのバネ部２８ａと、剛体部２８ｂを含んでいる。剛体部２８ｂの裏面には補強板３８がスポット溶接等により接合されている。
補強板３８は例えばステンレス鋼から形成されており、その厚さはロードビーム２８の厚さの約１．０倍〜約２．０倍、望ましくは約１．３倍〜約１．５倍である。補強板３８の厚さが上述した範囲内にあるとき、ヘッドアセンブリ２４の共振周波数を高くすることができ、質量増加を最小に抑えることができる。補強板３８の厚さをロードビーム２８の厚さの１倍未満にすると、剛体部２８ｂの剛性が低下して共振点が下がってしまう。逆に、補強板３８の厚さをロードビーム２８の厚さの２倍以上にすると、質量増加につながり、磁気ヘッドスライダ２６がディスクから離れる衝撃加速度が小さくなるので、耐衝撃性を悪化させる原因となる。
ロードビーム２８は平板状であるが、実際の使用においては磁気ヘッドスライダ２６を磁気ディスクに押し付けるためにばね部２８ａにＲ曲げが施されている。補強版３８の先端部にはピボット４０が形成されており、ピボット４０の先端がジンバル３４の裏面に接触して磁気ヘッドスライダ２６を支持している。ロードビーム２８の基端部にはアルミニウムから形成されたスペーサ４２がスポット溶接されている。
上述したヘッドアセンブリ２４では、ジンバル３４はピボット４０を中心にその前後の曲げ剛性が等しくなるように設定されているので、ピボット４０でヘッドスライダ搭載部の裏側を押しても磁気ヘッドスライダ２６が傾くことはない。従って、磁気ヘッドスライダ２６にモーメントをかけずに加重できるので、安定した浮上姿勢を実現できる。また、ピボット４０による与圧分だけ加重時のピボット摩擦が大きくなるので、バネ部２８ａによる磁気ヘッドスライダ２６の磁気ディスクへの押し付け力が小さくてもピボット滑りの限界を高く保つことができる。
図４を参照すると、本発明第１実施形態の負圧ヘッドスライダ２６の平面図が示されている。図５は図４に示した負圧ヘッドスライダ２６の一部破断斜視図である。負圧ヘッドスライダ２６は直方体形状をしており、空気流入端２６ａ及び空気流出端２６ｂを有している。負圧ヘッドスライダ２６のディスク対向面には、空気流入端２６ａに隣接してフロントパッド４４が形成され、空気流出端２６ｂに隣接して一対のリアパッド４６，４８が形成されている。フロントパッド４４にはスライダ幅方向に延びる最上面（空気ベアリング表面）５０と、最上面５０に対して段差を有するステップ面５２が形成されている。
同様に、リアパッド４６，４８には最上面（空気ベアリング表面）５４，５６と、これらの最上面５４，５６に対して段差を有するステップ面５８，６０が形成されている。一方の最上面５４は他方の最上面５６に比べて小さく形成されている。従ってこの負圧ヘッドスライダ２６では、一方の最上面５４に比べて他方の最上面５６に大きな浮力が生成される。よって、リアパッド４６の空気流出端近傍には電磁トランスデューサ６２が形成されており、負圧ヘッドスライダ２６と磁気ディスク面との距離はこの電磁トランスデューサ６２近辺で最も小さくなる。
磁気ディスクが回転し、ディスク面に沿って気流が発生すると、その気流が最上面５０，５４，５６に作用する。その結果、最上面５０，５４，５６では、ヘッドスライダ２６をディスク面から浮上させる浮力が発生される。このヘッドスライダ２６では、磁気ディスク上を浮上しているときには最上面５０に大きな浮力が生成される。その結果、ヘッドスライダ２６は空気流入端側が持ちあがったピッチ角αの傾斜姿勢で維持される。
フロントパッド４４のステップ面５２にはＣＳＳ時にヘッドスライダ２６の吸着（スティクション）を防止するための一対の突起６４，６６が形成されている。リアパッド４８のステップ面６０にも突起６８が形成されている。フロントパッド４４のスライダ幅方向両端には、下流側に延びる一対のサイドパッド７０，７２が連続して形成されている。サイドパッド７０にもスティクション防止のための突起７４が形成されている。
フロントパッド４４の下流側には第１の溝７６が形成されている。この第１の溝７６はヘッドスライダ２６の長手方向中心よりも流入端側から開始され、流出端２６ｂにかけて形成されている。従って、最上面５０に沿って流れる気流はフロントパッド４４を通過すると同時に第１の溝７６部分でディスク面鉛直方向に広がり、その結果、第１の溝７６部分で負圧が生成される。この負圧が前述した浮力にバランスすることによって、ヘッドスライダ２６の浮上量が規定される。
第１の溝７６中にはフロントパッド４４の下流側から空気流出端２６ｂにかけて連続して且つ互いに離間して複数の細い第２の溝７８が形成されている。これらの複数の第２の溝７８は第１の溝７６面に発生する空気の流線７９に沿って形成されている。好ましくは、これらの第２の溝７８はＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）領域において、第１の溝７６面に発生する空気の流線に沿って形成されている。溝７６中に複数の細い溝７８を形成したことにより空気の流入に伴って第１の溝７６面に付着した塵埃又は汚れが第２の溝７８に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、溝７６面への塵埃又は汚れの堆積を抑制することができる。これにより、溝７６面に堆積した塵埃がディスク上に落下することを防止でき、塵埃に起因するヘッドクラッシュを防止することができる。第２の溝７８の深さは２μｍ以下、幅は１０μｍ〜２０μｍが望ましい。
また、空気流出端部に例えばポリウレタン等の多孔質の高分子層を接着することにより、空気流出端２６ｂに導かれた塵埃を吸収し、ディスク装置内への飛散を防止できる。好ましくは、第２の溝７８に撥水処理を施すのが良い。この撥水処理は、イオンビームエッチングで第２の溝７８を形成する際に、Ａｒを主体とするエッチングガス中に例えばＣＦ４等のフッ素系ガスを含有させることにより行うことができる。
図６を参照すると、本発明第２実施形態の負圧ヘッドスライダ２Ａの一部破断斜視図が示されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ａは、第１実施形態の負圧スライダ２６の第２の溝７８に代わって複数のレール８０を溝７６中に形成したものである。本実施形態の他の構成は上述した第１実施形態と同様である。レール８０の高さは０．４μｍ以下、幅は１０μｍ〜２０μｍが望ましい。
複数のレール８０は、ＣＳＳ領域において、溝７６面に発生する空気の流線に沿って形成されている。溝７６中にフロントパッド４４の下流側から空気流出端２６ｂにかけて連続して且つ互いに離間してレール８０が形成されていることにより、空気の流入に伴って溝７６面に付着した塵埃又は汚れがレール８０に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、溝７６面への塵埃又は汚れの堆積を防止できる。
図７を参照すると、本発明第３実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｂの平面図が示されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ｂでは、第１の溝７６内に矢印８４で示すＣＳＳゾーンにおける空気流入方向と概略平行に複数の第２の溝８２が形成されている。ＣＳＳゾーンでは負圧ヘッドスライダ２６Ｂが磁気ディスクに接触するため、溝７６内に塵埃又は汚れが付着し易くなる。ＣＳＳゾーンにおける空気流入方向８４と概略平行に第２の溝８２を形成したことにより、ＣＳＳゾーンで積極的に溝７６面に付着した塵埃又は汚れを第２の溝８２に沿って空気流出端２６ｂに導くことができる。本実施形態の他の構成は、上述した第１実施形態と同様である。複数の第２の溝８２に代えて、第２実施形態のような複数のレールを形成するようにしても良い。
図８を参照すると、本発明第４実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｃの平面図が示されている。図９は図８の９−９線断面図である。本実施形態の負圧スライダ２６Ｃでは、最インナー条件における空気流入方向８８から最アウター条件における空気流入方向９０にほぼ平行となるように、スライダ長手方向に対して第２の溝８６の角度を連続的に変化させている。更に、図９に示されるように第２の溝８６の深さを空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続的に浅く形成している。溝８６の深さは空気流出端にかけて段階的に浅くなるようにしても良い。
本実施形態ではこのように第２の溝８６の角度を連続的に変化させるようにしたので、ヘッドスライダ２６Ｃのシーク範囲全体に渡り、いずれかの溝８６が空気流入方向と概略平行となるため、溝７６面に付着した塵埃又は汚れを溝８６に沿って空気流出端２６ｂに効果的に導くことができる。更に、第２の溝８６の深さを上流側で深くなるように形成したのは、フロントパッド４４直後の溝７６中での負圧が一番大きいため、この部分での塵埃又は汚れの付着が一番大きくなると予想され、これらの塵埃又は汚れを積極的に除去しようとしたものである。上述した第１及び第３実施形態においても、第２の溝７８，８２の深さを図９に示した第３実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｃのように変化させるようにしても良い。
図１０を参照すると、本発明第５実施形態の負圧スライダ２６Ｄの平面図が示されている。図１１は第５実施形態の負圧スライダ２６Ｄの一部破断斜視図である。負圧ヘッドスライダ２６Ｄは空気流入端２６ａ及び空気流出端２６ｂを有している。負圧ヘッドスライダ２６Ｄのディスク対向面には、正圧を発生させるための一対のレール９２，９４が形成されている。各レール９２，９４はそれぞれディスク回転時の浮上力を発生するための平坦な空気ベアリング表面９２ａ，９４ａを有している。
各レール９２，９４の空気流入端側にはそれぞれテーパ面９２ｂ，９４ｂが形成されている。一対のレール９２，９４の間の空気流入端側にはセンターレール１０４が形成されている。センターレール１０４も空気流入端にテーパ面１０４ｂを有している。一対のレール９２，９４とセンターレール１０４の間には、スリット１０６，１０８が画成されている。更に、一対のレール９２，９４の間には流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第一の溝１１０が画成されている。レール９２が位置するヘッドスライダ２６Ｄの空気流出端には電磁トランスデューサ６２が形成されている。各レール９２，９４の幅を流入端及び流出端で広く、中間部分で細く形成することにより、ヨー角変化による浮上変動を抑えている。
レール９２にはＣＳＳ時の負圧ヘッドスライダ２６Ｄのスティクションを防止するための突起９６，９８が形成されている。同様に、レール９４にもスティクション防止のための突起１００，１０２が形成されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ｄでは更に、第１の溝１１０中に空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続して且つ互いに離間して複数の細い第２の溝１１２が形成されている。これらの溝１１２は第１の溝１１０面に発生する矢印１１３で示される空気の流線に沿って形成されているのが好ましい。更に好ましくは、ＣＳＳ領域において、溝１１０面に発生する空気の流線に沿って、これらの溝１１２は形成されている。
このように溝１１０内に複数の細い溝１１２を空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続して形成することにより、空気の流入に伴って溝１１０面に付着した塵埃又は汚れが第２の溝１１２に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、塵埃又は汚れが溝１１０面へ堆積するのを防止することができる。
図１２を参照すると、本発明第６実施形態の負圧スライダ２６Ｅの一部破断斜視図が示されている。本実施形態の負圧スライダ２６Ｅは、図１０及び図１１に示した第５実施形態の第２の溝１１２に代えて複数のレール１１４を第１の溝１１０中に形成したものである。本実施形態の他の構成は図１０及び図１１に示した第５実施形態と同様である。本実施形態では、空気の流入に伴って、溝１１０面に付着した塵埃又は汚れがレール１１４に沿って空気流出端２６ｂに導かれ、溝１１０面への塵埃又は汚れの堆積を防止できる。
図１３を参照すると、本発明第７実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｆの平面図が示されている。本実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｆでは、ＣＳＳ領域における空気流入方向１１８とほぼ平行となるように複数の第２の溝１１６が第１の溝１１０中に形成されている。本実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｆは図７に示した第３実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｂと同様に、特にＣＳＳ領域における塵埃又は汚れ除去効果が大きい。本実施形態の他の構成は図１０及び図１１に示した第５実施形態と同様である。
図１４を参照すると、本発明第８実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｇの平面図が示されている。図１５は図１４の１５−１５線断面図である。本実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ｇでは、最インナー条件における空気流入方向１２２から最アウター条件における空気流入方向１２４にほぼ平行となるように、スライダ長手方向に対して第２の溝１２０の角度を連続的に変化させて第１の溝１１０中に形成している。更に、図１５に示すように第２の溝１２０の深さを空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続的に浅くなるように形成している。第２の溝１２０の深さを段階的に浅くなるように形成しても良い。上述した第５及び第７実施形態においても、第２の溝１１２，１１６の深さを空気流入側から空気流出端２６ｂにかけて連続的或いは段階的に浅くなるように形成しても良い。
次に図１６Ａ〜図１６Ｉを参照して、第１実施形態の負圧ヘッドスライダ２６の製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、従来工程の後に第２の溝形成工程を追加した製造方法である。まず、図１６Ａに示すようにスライダ基板１３０の空気ベアリング表面となるべき場所にフォトレジスト１３２を塗布する。次いで、図１６Ｂに示すように、Ａｒガスを主体としたイオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を空気ベアリング表面（最上面）とステップ面の差だけ削り、フォトレジストを剥離する（図１６Ｃ）。これにより、空気ベアリング表面１３４が形成される。
次いで、図１６Ｄに示すように、空気ベアリング表面１３４上及びステップ面となるべき場所にフォトレジスト１３６を塗布する。次いで、図１６Ｅに示すように、イオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を所定の厚さ削り、レジスト１３６を剥離する（図１６Ｆ）。これにより、ステップ面１３８と第１の溝１４０が形成される。
次いで、図１６Ｇに示すように、第２の溝形成部分１４２を除き、フォトレジスト１４４を塗布し、図１６Ｈに示すようにイオンビームエッチングにより所定の厚さスライダ基板１３０を削った後、フォトレジストを剥離する（図１６Ｉ）。これにより、空気ベアリング表面１３４、ステップ面１３８、第１の溝１４０及び第２の溝１４６が形成される。
図１７Ａ〜図１７Ｆを参照すると、負圧ヘッドスライダ２６の他の製造方法のプロセスが示されている。本実施形態の製造方法は、空気ベアリング表面形成と同時に第２の溝を形成する方法である。まず、図１７Ａに示すように、ステップ面形成領域１４８及び第２の溝形成領域１５０を除き、スライダ基板１３０上にフォトレジスト１５２を塗布する。次いで、図１７Ｂに示すように、イオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１５２を剥離する（図１７Ｃ）。これにより、空気ベアリング表面１５４が形成される。
次いで、図１７Ｄに示すように、空気ベアリング表面１５４及びステップ面となるべき場所にフォトレジスト１５６を塗布し、図１７（Ｅ）に示すようにイオンビームエッチングによりスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１５６を剥離する（図１７Ｆ）。これにより、空気ベアリング表面（最上面）１５４、ステップ面１５８、第１の溝１６０及び第２の溝１６２を形成することができる。この製造方法によると、図１６Ａ〜図１６Ｉに示した製造方法よりも３工程分製造工程を短縮化することができる。
次に、図１８Ａ〜図１８Ｉを参照して、図６に示した第２実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ａの製造方法について説明する。まず、図１８Ａに示すように、スライダ基板１３０の空気ベアリング表面（最上面）となるべき場所にフォトレジスト１６４を塗布し、図１８Ｂに示すようにイオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１６４を剥離する（図１８Ｃ）。これにより、空気ベアリング表面１６６が形成される。
次いで、図１８Ｂに示すように、空気ベアリング表面１６６及びステップ面となるべき場所にフォトレジスト１６８を塗布し、図１８Ｅに示すようにイオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１６８を剥離する（図１８Ｆ）。これにより空気ベアリング表面１６６及びステップ面１７０が形成される。
次いで、図１８Ｇに示すように、空気ベアリング表面１６６、ステップ面１７０及びレールを形成すべき箇所にフォトレジスト１７４を塗布し、図１８Ｈに示すように、イオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１７４を剥離する（図１８１）。これにより、空気ベアリング表面１６６、ステップ面１７０、溝１７２及びレール１７６を形成することができる。
次に、図１９Ａ〜図１９Ｆを参照して、第２実施形態の負圧ヘッドスライダ２６Ａの他の製造方法について説明する。この製造方法は、空気ベアリング表面と同時にレールを形成する方法である。まず、図１９Ａに示すように、スライダ基板１３０の空気ベアリング表面及びレールを形成すべき箇所にフォトレジスト１７８を塗布する。次いで、図１９Ｂに示すように、イオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１７８を剥離する（図１９Ｃ）。これにより空気ベアリング表面１８０が形成される。
次いで、図１９Ｄに示すように、空気ベアリング表面１８０及びステップ面となるべき箇所にフォトレジスト１８２を塗布する。図１９Ｅに示すように、イオンビームエッチングでスライダ基板１３０を所定の厚さ削った後、フォトレジスト１８２を剥離する（図１９Ｆ）。これにより、空気ベアリング表面１８０、ステップ面１８４、溝１８６及びレール１８８を形成することができる。本実施形態の製造方法によると、図１８Ａ〜図１８Ｉに示した製造方法に比較して、３工程の工程短縮化を図ることができる。
産業上の利用可能性
本発明の負圧ヘッドスライダは、負圧を発生する溝内に複数の細い溝又は細いレールが形成されている。これら複数の細い溝又はレールはＣＳＳ領域における空気の流線に沿って、又はＣＳＳ領域における空気流入方向とほぼ平行となるように形成されている。代案として、これらの溝又はレールの角度を最インナー条件における空気流入方向から最アウター条件における空気流入方向にほぼ平行となるように連続的に変化させるようにしても良い。
本発明では、このように負圧を発生させる溝中に複数の細い溝又はレールを形成したので、空気の流入に伴って負圧発生用の溝面に付着した塵埃又は汚れが複数の細い溝又はレールに沿って空気流出端に導かれ、溝面への塵埃又は汚れの堆積を防止できる。これにより塵埃又は汚れがディスク上に落下することを防止することができ、塵埃に起因するヘッドクラッシュの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
図１はカバーを外した状態の磁気ディスク装置の斜視図；
図２Ａはヘッドアセンブリの斜視図；
図２Ｂはヘッドアセンブリの縦断面図；
図３はヘッドアセンブリの分解斜視図；
図４は本発明第１実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図５は第１実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図６は本発明第２実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図７は本発明第３実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図８は本発明第４実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図９は図８の９−９線に沿った断面図；
図１０は本発明第５実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図１１は第５実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図１２は本発明第６実施形態の負圧ヘッドスライダの一部破断斜視図；
図１３は本発明第７実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図１４は本発明第８実施形態の負圧ヘッドスライダ平面図；
図１５は図１４の１５−１５線に沿った断面図；
図１６Ａ〜図１６Ｉは第１実施形態の負圧ヘッドヘッドスライダの製造方法を示す図；
図１７Ａ〜図１７Ｆは第１実施形態の負圧ヘッドスライダの他の製造方法を示す図；
図１８Ａ〜図１８Ｉは第２実施形態の負圧ヘッドスライダの製造方法を示す図；
図１９Ａ〜図１９Ｆは第２実施形態の負圧ヘッドスライダの他の製造方法を示す図である。
Claims (8)
- ベースを有するハウジングと；
複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；
前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；
前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；
前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；
前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；
前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；
前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；
前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；
前記第１の溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；
を含むことを特徴とするディスク装置。 - ベースを有するハウジングと；
複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；
前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；
前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；
前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；
前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；
前記負圧ヘッドスライダは、前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；
前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；
前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；
前記溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数のレールと；
を含むことを特徴とするディスク装置。 - ベースを有するハウジングと；
複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；
前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；
前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；
前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；
前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；
前記負圧ヘッドスライダは、前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対のレールと；
前記一対のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；
前記レールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；
前記第１の溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；
を含むことを特徴とするディスク装置。 - ベースを有するハウジングと；
複数のトラックを有するディスクに対してデータをリード／ライトするトランスデューサと、ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダと；
前記負圧ヘッドスライダをディスクのトラックを横切って移動させるアクチュエータとを具備し；
前記アクチュエータは、前記ベースに回転可能に取り付けられたアクチュエータアームと；
前記アクチュエータアームの先端部にその基端部が固定されたサスペンションと；
前記サスペンションの先端部に搭載された前記負圧ヘッドスライダとを含み；
前記負圧ヘッドスライダは、前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対の第１のレールと；
前記一対の第１のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；
前記第１のレールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成された前記トランスデューサと；
前記溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２のレールと；
を含むことを特徴とするディスク装置。 - ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダであって、
前記空気流出端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；
前記第１の溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；
を具備したことを特徴とする負圧ヘッドスライダ。 - ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダであって、
前記空気流入端近傍の前記ディスク対向面に形成された、最上面と該最上面よりも低いステップ面を有するフロントパッドと；
前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記フロントパッドで一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；
前記溝中に前記フロントパッドの下流側から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数のレールと；
を具備したことを特徴とする負圧ヘッドスライダ。 - ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダであって、
前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対のレールと；
前記一対のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる第１の溝と；
前記レールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記第１の溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２の溝と；
を具備したことを特徴とする負圧ヘッドスライダ。 - ディスク対向面と、空気流入端と、空気流出端とを有する負圧ヘッドスライダであって、
前記ディスク対向面に形成された、それぞれディスク回転時の浮上力を発生させるための平坦な空気ベアリング表面を有する一対の第１のレールと；
前記一対の第１のレールの間に画成された、空気流入端側で一旦圧縮された空気を膨張させて負圧を発生させる溝と；
前記第１のレールの一方が位置する前記空気流出端近傍に形成されたトランスデューサと；
前記溝中に前記空気流入端近傍から前記空気流出端にかけて連続して且つ互いに離間して形成された複数の第２のレールと；
を具備したことを特徴とする負圧ヘッドスライダ。
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