JP2008016069A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】高速シーク動作においても、浮上量変動を抑制し安定性、信頼性の向上したヘッド、ヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、ディスク装置を提供する。
【解決手段】ヘッド４０のスライダ４２は、対向面４３に形成された負圧キャビティ５４と、対向面に突設され負圧キャビティに対して空気流の上流側に位置したリーディングステップ部５０と、対向面に突設され負圧キャビティに対して空気流の下流側に位置したトレーリングステップ部５８と、トレーリングステップ部上に突出して設けられたトレーリングパッド６０と、を有している。トレーリングパッドは、トレーリングステップ部において、スライダの流出端側に位置したベース部６２と、第２方向に沿ってベース部から両側へ延出した一対の翼部６４と、それぞれベース部から空気流の上流側に延出し、負圧キャビティ側に開口した凹所を規定した２つの延出部６６、６８と、を有している。
【選択図】 図４

Description

この発明は、磁気ディスク装置等のディスク装置に用いるヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびヘッドサスペンションアッセンブリを備えたディスク装置に関する。

ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。キャリッジアッセンブリは、回動自在に支持されたアームと、アームから延出したサスペンションとを備え、このサスペンションに延出端に磁気ヘッドが支持されている。磁気ヘッドは、サスペンションに取り付けられたスライダ、およびスライダに設けられたヘッド部を有し、ヘッド部は、リード用の再生素子、ライト用の記録素子を含んで構成されている。

スライダは、磁気ディスクの記録面と対向した対向面を有している。スライダは、サスペンションにより、磁気ディスクの磁気記録層に向う方向に所定のヘッド荷重が印加されている。磁気ディスク装置の動作時、回転する磁気ディスクとスライダとの間には空気流が発生し、スライダの対向面には、空気流体潤滑の原理により、スライダを磁気ディスク記録面から浮上させる力が作用する。この浮上力とヘッド荷重とを釣り合わせることにより、スライダは磁気ディスク記録面と一定の隙間を保って浮上している。

スライダの浮上量は、磁気ディスクのどの半径位置においても同程度であることが求められる。磁気ディスクの回転数は一定であり、周速は半径位置に応じて相違している。また、磁気ヘッドは、回転式のキャリッジアッセンブリにより位置決めされるために、スキュー角（流れの方向とスライダの中心線とのなす角）もディスクの半径位置に応じて相違している。そのため、スライダの設計においては、ディスクの半径位置に応じて変化する上記２つのパラメータを適宜利用して、ディスク半径位置による浮上量の変化を抑制する必要がある。

使用環境の変化を考慮した場合、ディスク装置は、高地での減圧環境下においても円滑に動作することが求められる。空気流体潤滑によってスライダ対向面に作用する正圧とヘッド荷重との釣り合いのみを考慮して磁気ヘッドを構成した場合、減圧環境下では、空気流体潤滑によって生じる正圧が減少する。そのため、スライダは、浮上量が低下した位置で釣り合うか、磁気ディスク表面に接触してしまう。

このような浮上量の低下を防止するため、スライダの対向面中央付近に負圧キャビティを形成したディスク装置が知られている（例えば、特許文献１）。負圧キャビティは、空気流出方向以外の３方向を凸部からなるレールに囲まれた溝によって形成されている。そして、負圧キャビティにより発生した負圧、ヘッド荷重、および正圧の釣り合いにより、スライダが浮上するように構成されている。上記構成によれば、減圧環境下において、発生する正圧は減少するが同時に負圧も減少し、浮上量低下の少ないスライダを実現することができる。また、スライダの空気流出端側において、負圧キャビティにはセンターパッドが形成され、ヘッド部は、センタパッドの近傍で、スライドの流出側端面に設けられている。

このように、スライダ対向面の凹凸形状を工夫することにより、スライダの浮上量、浮上姿勢、減圧低下浮上量を調整することができる。スライダ対向面の凹凸形状は、単一か数種類の深さの溝で構成されている。
特開２００１−２８３５４９号公報

上記のようなディスク装置において、作動時、磁気ヘッドは、磁気ディスクの表面上を外周側から内周側に、あるいは内周側から外周側に所望のトラックに向かって移動するシーク動作を行う。近年、処理速度の高速化に伴い、磁気ヘッドのシーク速度を高速化している。

しかしながら、磁気ヘッドのシーク動作の間、磁気ディスク表面とスライダとの間に発生する空気膜力が変動し、スライダの浮上量が変動する。特に、シーク速度の増加に伴い空気膜力が低下し、スライダの浮上量が低下する。このように磁気ヘッドの浮上挙動変化が発生した場合、安定した記録再生が損なわれる虞がある。従って、装置の信頼性の点で問題となっている。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、高速シーク動作においても、スライダが発生する空気膜力の低下を抑え、浮上量変動を抑制し安定性および信頼性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の態様に係るヘッドは、回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を備え、
前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置し、前記記録媒体に対向するリーディングステップ部と、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の下流側に位置し、前記記録媒体に対向するトレーリングステップ部と、前記トレーリングステップ部上に突出して設けられたトレーリングパッドと、を有し、
前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、前記トレーリングパッドは、前記トレーリングステップ部において、前記スライダの流出端側に位置したベース部と、前記第２方向に沿って前記ベース部から両側へ延出した一対の翼部と、それぞれ前記ベース部から前記空気流の上流側に延出し、前記負圧キャビティ側に開口した凹所を規定した２つの延出部と、を有している。

この発明の他の態様に係るディスク装置は、ディスク状の記録媒体と、前記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、前記記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の表面に向かうヘッド荷重を前記ヘッドに印加したヘッドサスペンションと、を備えている。
前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置し、前記記録媒体に対向するリーディングステップ部と、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の下流側に位置し、前記記録媒体に対向するトレーリングステップ部と、前記トレーリングステップ部上に突出して設けられたトレーリングパッドと、を有し、
前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、前記トレーリングパッドは、前記トレーリングステップ部において、前記スライダの流出端側に位置したベース部と、前記第２方向に沿って前記ベース部から両側へ延出した一対の翼部と、それぞれ前記ベース部から前記空気流の上流側に延出し、前記負圧キャビティ側に開口した凹所を規定した２つの延出部と、を有している。

以上詳述したように、本発明によれば、高速シーク動作においても浮上量の変動を抑制し安定性および信頼性の向上したヘッド、このヘッドを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、およびディスク装置を提供することができる。

以下図面を参照しながら、この発明に係るディスク装置をハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）に適用した実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、ＨＤＤは、上面の開口した矩形箱状のケース１２と、複数のねじによりケースにねじ止めされケースの上端開口を閉塞する図示しないトップカバーと、を有している。

ケース１２内には、記録媒体としての磁気ディスク１６、磁気ディスクを支持および回転させる駆動部としてのスピンドルモータ１８、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスク１６に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリ２２、キャリッジアッセンブリを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）２４、磁気ヘッドが磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した退避位置に保持するランプロード機構２５、およびヘッドＩＣ等を有する基板ユニット２１等が収納されている。

ケース１２の底壁外面には、基板ユニット２１を介して、スピンドルモータ１８、ＶＣＭ２４、および磁気ヘッドの動作を制御する図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。

磁気ディスク１６は、上面および下面に磁気記録層を有している。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８の図示しないハブの外周に嵌合されているとともに、クランプばね１７によってハブ上に固定されている。スピンドルモータ１８を駆動することにより、磁気ディスク１６は所定の速度、例えば、４２００ｒｐｍで矢印Ｂ方向に回転される。

キャリッジアッセンブリ２２は、ケース１２の底壁上に固定された軸受部２６と、軸受部から延出した複数のアーム３２と、を備えている。これらのアーム３２は、磁気ディスク１６の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２６から同一の方向へ延出している。キャリッジアッセンブリ２２は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３８を備えている。サスペンション３８は、板ばねにより構成され、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム３２の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション３８は対応するアーム３２と一体に形成されていてもよい。アーム３２およびサスペンション３８によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッドとによりヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。

図２に示すように、各磁気ヘッド４０は、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダに設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有し、サスペンション３８の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド４０は、サスペンション３８の弾性により、磁気ディスク１６の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。

図１に示すように、キャリッジアッセンブリ２２は、軸受部２６からアーム３２と反対の方向へ延出した支持枠４５を有し、この支持枠により、ＶＣＭ２４の一部を構成するボイスコイル４７が支持されている。支持枠４５は、合成樹脂によりボイスコイル４７の外周に一体的に成形されている。ボイスコイル４７は、ケース１２に固定された一対のヨーク４９間に位置し、これらのヨーク、および一方のヨークに固定された図示しない磁石とともにＶＣＭ２４を構成している。ボイスコイル４７に通電することにより、軸受部２６の回りでキャリッジアッセンブリ２２が回動し、磁気ヘッド４０は磁気ディスク１６の所望のトラック上に移動および位置決めされる。

ランプロード機構２５は、ケース１２の底壁に設けられているとともに磁気ディスク１６の外側に配置されたランプ５１と、各サスペンション３８の先端から延出したタブ５３と、を備えている。キャリッジアッセンブリ２２が、磁気ディスク１６の外側の退避位置まで回動する際、各タブ５３は、ランプ５１に形成されたランプ面と係合し、その後、ランプ面の傾斜によって引き上げられ、磁気ヘッドのアンロード動作を行う。

次に、磁気ヘッド４０の構成について詳細に説明する。図３は磁気ヘッドのスライダを示す斜視図、図４はスライダの平面図、図５はスライダの断面図である。
図３ないし図５に示すように、磁気ヘッド４０はほぼ直方体状に形成されたスライダ４２を有し、このスライダは磁気ディスク１６の表面に対向する矩形状のディスク対向面（空気支持面（ＡＢＳ面））４３を有している。ディスク対向面４３の長手方向を第１方向Ｘ、これと直交する幅方向を第２方向Ｙとする。ディスク対向面４３は、第１方向Ｘに延びた中心軸線Ｄを有している。

スライダ４２は、第１方向Ｘの長さＬが１．２５ｍｍ以下、例えば、０．８５ｍｍ、第２方向Ｙに沿った幅Ｗが０．７ｍｍ以下、例えば、０．７ｍｍに形成され、いわゆるフェムトスライダとして構成されている。

磁気ヘッド４０は浮上型のヘッドとして構成され、スライダ４２は、磁気ディスク１６の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃ（図２参照）により浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。ここで、空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１６の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１６表面に対し、ディスク対向面４３の第１方向Ｘが空気流Ｃの方向とほぼ一致するように配置されている。

ディスク対向面４３上には磁気ディスク表面と対向したほぼ矩形状のリーディングステップ部５０が突設されている。このリーディングステップ部５０は、空気流Ｃの方向に対し、ディスク対向面４３の上流側端部に渡って形成されている。ディスク対向面４３上には、ディスク対向面４３の各長辺に沿って延びているとともに間隔を置いて対向した一対のサイド部４６が突設されている。サイド部４６は、リーディングステップ部５０からスライダ４２の下流端側に延出している。リーディングステップ部５０および一対のサイド部４６は、スライダ４２の中心軸線Ｄに対して対象に設けられ、全体として、上流側が閉塞され、下流側に向かって開放したほぼＵ字形状に形成されている。

磁気ヘッド４０のピッチ角を維持するため、リーディングステップ部５０上には、空気膜によってスライダ４２を支えるリーディングパッド５２が突設されている。リーディングパッド５２は、第２方向Ｙに沿ってリーディングパッド５２の幅方向全域に渡り連続的に延びているとともに、スライダ４２の流入側端から下流側にずれた位置に形成されている。リーディングパッド５２は、空気流Ｃに対し、スライダ４２の流入端側に位置している。各サイド部４６上には、サイドパッド４８が形成され、リーディングパッド５２に繋がっている。リーディングパッド５２およびサイドパッド４８はほぼ平坦に形成され、磁気ディスク表面と対向している。

各サイドパッド４８には凹所５６が形成されている。凹所５６は、磁気ディスク表面に向かって開口しているとともに、ディスク対向面４３の流入側端に向かって開口している。各凹所５６は矩形状に形成され、第１方向Ｘとほぼ平行に延びた一対の側縁、およびこれら側縁の延出端同士を繋いでいるとともに第２方向Ｙとほぼ平行に延びた底縁によって規定されている。

図３および図４に示すように、ディスク対向面４３のほぼ中央部には、一対のサイド部４６およびリーディングステップ部５０によって規定された凹所からなる負圧キャビティ５４が形成されている。負圧キャビティ５４は、空気流Ｃの方向に対し、リーディングステップ部５０の下流側に形成され、かつ、下流側に向かって開放している。負圧キャビティ５４を設けることにより、ＨＤＤで実現される全てのヨー角において、ディスク対向面４３中心部で負圧を発生させることができる。

スライダ４２は、空気流Ｃの方向に対して、ディスク対向面４３の下流側の端部に突出して設けられた磁気ディスク表面と対向したトレーリングステップ部５８を有している。トレーリングステップ部５８は、空気流Ｃの方向に対して、負圧キャビティ５４の下流側に位置し、かつ、ディスク対向面４３の第２方向Ｙほぼ中央に位置している。

図３ないし図５に示すように、トレーリングステップ部５８は、ほぼ直方体形状に形成され、上流側に位置した２つの角部が面取りされた形状を有している。トレーリングステップ部５８の突出高さ（深さ）は、リーディングステップ部５０の突出高さと一致している。

トレーリングステップ部５８上には、空気膜によってスライダ４２を支えるトレーリングパッド６０が突設されている。トレーリングパッド６０は、トレーリングステップ部５８の上面よりも僅かに高く形成され、リーディングパッド５２およびサイドパッド４８と同一高さレベルに形成されている。

トレーリングパッド６０は、ほぼ矩形状のベース部６２、第２方向に沿って前記ベース部から両側へ延出した一対の翼部６４、および、それぞれベース部からスライダの上流端側に延出した２つの延出部６６、６８を有している。

トレーリングステップ部において、ベース部６２は、流出端側で中心軸線Ｄ上に設けられ、第２方向Ｙのほぼ中央に位置している。各翼部６４は、ベース部６２から第２方向Ｙで、かつ、スライダ４２の上流端側に僅かに傾斜して延びている。

２つの延出部６６、６８は、それぞれ第１方向Ｘに沿って延出し、隙間を置いて互いに対向している。これらの延出部６６、６８およびベース部６２により、負圧キャビティ５４側に開口したほぼ矩形状の凹所７０が規定されている。本実施形態において、２つの延出部６６、６８は、第１方向Ｘに沿った長さが互いに等しく、トレーリングステップ部５８の上流側端縁まで延びている。

延出部６６は、それぞれ第１方向に沿って延びた外側縁６６ａおよび内側縁６６ｂを有している。外側縁６６ａはベース部６２の側縁と連続して延びている。内側縁６６ｂは、第２方向Ｙに延びたベース部６２の上流側端縁から延出している。同様に、延出部６８は、それぞれ第１方向に沿って延びた外側縁６８ａおよび内側縁６８ｂを有している。外側縁６８ａはベース部６２の側縁と連続して延びている。内側縁６８ｂは、ベース部６２の上流側端縁から延出しているとともに、隙間を置いて、延出部６６の内側縁６６ｂと平行に対向している。

延出部６６、６８の外側縁６６ａ、６８および内側縁６６ｂ、６８ｂ、並びに、ベース部６２の上流側端縁は、トレーリングステップ部５８からほぼ直角に立ち上がっている。凹所７０は、延出部６６、６８の内側縁６６ｂ、６８ｂおよびベース部６２の上流側端縁によって規定されている。

第１方向Ｘに沿った外側縁６６ａ、６８ａの長さをＬｏ、内側縁６６ｂ、６８ｂの長さをＬｉとした場合、Ｌｏ、Ｌｉは、いずれも第１方向Ｘに沿ったスライダ４２の長さＬの１０％以上に形成されている。第２方向Ｙに沿った延出部６６、６８間の間隔Ｗ１、ここれは、内側縁６６ｂ、６８ｂ間の間隔は、第２方向Ｙに沿ったスライダ４２の幅Ｗの１０％以上に形成されている。

図３ないし図５に示すように、磁気ヘッド４０のヘッド部４４は、磁気ディスク１６に対して情報の記録再生を行う記録素子および再生素子を有している。これら再生素子および記録素子は、空気流Ｃの方向に対して、スライダ４２の下流側端部内に埋め込まれている。再生素子および記録素子は、トレーリングパッド６０に形成された図示しないリード／ライトギャップを有している。

以上のように構成されたＨＤＤおよびヘッドサスペンションアッセンブリによれば、磁気ヘッド４０は、磁気ディスク１６の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。これにより、ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。図２に示すように、磁気ヘッド４０は、ヘッド部４４のリード／ライトギャップが最もディスク表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。

上記構成の磁気ヘッド４０によれば、トレーリングパッド６０はベース部６２からスライダ４２の上流端、つまり、流入端側に延出した２つの延出部６６、６８を有し、これらの延出部によって規定された凹所７０を有している。そのため、高速シーク動作においても、磁気ヘッド４０の浮上量の変動を抑制し安定性および信頼性の向上を図ることができる。

磁気ヘッド４０のシーク速度が変化した場合の空気膜力の変動をシュミレーションした。図６に破線で示すように、トレーリングパッド６０が延出部６６、６８を備えていない磁気ヘッド（比較例）では、シーク速度／ディスク回転速度の比が１．０に達すると、所定の浮上姿勢から発生する空気膜力が８％低下してしまう。これに対して、図６に実線で示すように、本実施形態に係る磁気ヘッド４０によれば、シーク速度／ディスク回転速度の比が１．０に達すると、空気膜力は２５％増加し、大幅な向上が見られる。

このような空気膜力が改善される理由を解析するため、本発明者等は、形状の異なる種々のトレーリングパッドを有した磁気ヘッド、例えば、図７に示すように、５種類の磁気ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを用意し、シーク速度の上昇に伴う空気膜力の変動を比較した。スライダにおけるトレーリングステップ部５８の面積、トレーリングステップ部の突出高さ（深さ）、および負圧キャビティの深さは、５つの磁気ヘッドともに同一であり、トレーリングパッド６０の形状のみが異なる。一例として、負圧キャビティの深さを１．２μｍ、トレーリングステップ部の深さを０．０８μｍとした。

磁気ヘッドＡは、トレーリングパッド６０が延出部を持たない構成であり、磁気ヘッドＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、いずれも本実施形態に係る磁気ヘッドと同様に、トレーリングパッド６０が２つの延出部を有し、それぞれ突出部の長さが互いに相違している。

図８は、延出部６６、６８の外側縁の長さＬｏｕｔ（ここでは、ベース部６２の側縁を含む）とスライダ４２の第１方向Ｘの長さＬとの比、および延出部の内側縁の長さＬｉｎとスライダ４２の第１方向Ｘの長さＬとの比、を各磁気ヘッドについて示している。

磁気ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅについて、シーク速度が変化した場合のトレーリング部における空気膜力の変動をシュミレーションした。その結果を図９に示す。この図に示すように、延出部を持たない磁気ヘッドＡ、および延出部が短い磁気ヘッドＢでは、シーク速度が上昇すると、空気膜力が徐々に減少していくことが分かる。

磁気ヘッドＣ、Ｄ、Ｅのように、延出部６６、６８の長さを大きくしていくと、シーク速度の上昇に従って空気膜力はむしろ増加して行くことが分かる。延出部の長さＬｏｕｔ／Ｌが１８．８％に達した磁気ヘッドＥでは、シーク速度／ディスク回転速度の比が１．０に達すると、空気膜力は２０％弱だけ増加し、大幅な向上が見られる。これは、図１０に示すように、シーク時、ヨー角の付いた空気流ｂおよび空気流ｃをトレーリングステップ部５８で受け止めた後、延出部６６、６８の外側縁６６ａ、６８ａ、および内側縁６６ｂ、６８ｂで受け止めることにより、空気膜力が発生するためである。

以上のことから、延出部６６、６８の長さ、ここでは、外側縁の長さがスライダの第１方向Ｘの長さＬに対して（Ｌｏｕｔ／Ｌ）１０％以上とすることにより、シーク時における空気膜力の低下を抑制する効果が得られる。

図１１および図１２に示すように、前述した磁気ヘッドＡないしＥにおいて、スライダの負圧キャビティの深さを増減させた場合、あるいは、トレーリングステップ部の深さを増減させた場合のいずれでも、磁気ヘッドＣ、Ｄ、Ｅによれば、シーク時の空気膜力低下を抑制する効果は保たれることがわかる。

図１３は、本実施形態（実施例１）に係る磁気ヘッドと、トレーリングパッドが延出部を持たない磁気ヘッド（比較例）とについて、シーク時の浮上量変化をシミュレーションした結果を示している。図において、横軸はディスク回転速度に対するシーク速度の比である。実施例１の磁気ヘッドと比較例の磁気ヘッドとの違いは、トレーリングパッドの形状のみであり、リーディングステップ部とサイド部の構成、負圧キャビティの深さステップ部の深さはそれぞれ同一である。磁気ヘッドを磁気ディスクの内周部（ＩＤ）から外周部（ＯＤ）へシークする場合、および磁気ヘッドを磁気ディスクの外周部（ＯＤ）から内周部（ＩＤ）へシークする場合のいずれにおいても、実施形態に係る磁気ヘッド（実施例１）は、シーク速度変化に対する浮上量変動がほとんどなく、従来例に対して大幅に改善していることがわかる。

また、比較例と実施例１の磁気ヘッドについて、高速でシーク動作した場合（シーク速度/ディスク回転速度＝１．０）の浮上量プロファイルを解析した。図１４に示すように、比較例の磁気ヘッドは浮上量が大きく変動するのに対して、図１５に示すように、実施例１の磁気ヘッドは、比較例の磁気ヘッドよりも低浮上で、かつ高速でシークした場合の浮上量変動が大幅に減少していることがわかる。

以上のことから、本実施形態に係る磁気ヘッドおよびこれを備えたヘッドサスペンションアッセンブリ、ＨＤＤによれば、高速でシーク動作を行った場合でも、スライダが発生する空気膜力の低下を抑え、浮上量変動を抑制し安定性および信頼性の向上を図ることができる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

スライダにおけるリーディングステップ部、トレーリングステップ部、各パッドの形状および寸法等は上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて変更可能である。例えば、図１６に示すように、トレーリングパッド６０の延出部６６、６８は、同一の長さに限らず、前述した条件を満たす範囲で互いに異なる長さに形成されていもよい。また、各延出部の内側縁および外側縁は、直線状に限らず、湾曲した形状としてもよい。
この発明は、フェムトスライダに限らず、ピコスライダ、ペムトスライダ、あるいは、より寸法の大きなスライダにも適用可能である。

図１は、この発明の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。 図２は、上記ＨＤＤにおける磁気ヘッド部分を拡大して示す側面図。 図３は、上記磁気ヘッドのスライダのディスク対向面側を示す斜視図。 図４は、上記スライダのディスク対向面側を示す平面図。 図５は、図４の線Ａ−Ａに沿った断面図。 図６は、本実施形態に係る磁気ヘッドと比較例に係る磁気ヘッドとについて、シーク速度変化に対する空気膜力の変動を示す図。 図７は、トレーリングパッドの形状が異なる５種類の磁気ヘッドスライダを示す平面図。 図８は、前記５種類の磁気ヘッドスライダについて、トレーリングパッドの延出部の長さの比を示す図。 図９は、前記５種類の磁気ヘッドについて、シーク速度変化に伴う空気膜力の変動する割合を示す図。 図１０は、ヨー角の付いた空気流とトレーリングステップ部およびトレーリングパッドとの関係を模式的に示す平面図。 図１１は、前記５種類の磁気ヘッドスライダについて、トレーリングステップ部の深さを変更した場合のシーク速度変化に伴う空気膜力の変動を解析した図。 図１２は、前記５種類の磁気ヘッドスライダについて、負圧キャビティの深さを変更した場合のシーク速度変化に伴う空気膜力の変動を解析した図。 図１３は、実施例１に係る磁気ヘッドと比較例に係る磁気ヘッドとについて、シーク（ディスク内周側から外周側、また外周側から内周側への）速度変化に伴う浮上量変動を比較して示す図。 図１４は、比較例に係る磁気ヘッドについて、ディスク上の各周位置（内周、中周、外周）でのスライダ浮上量と、高速でシーク（シーク速度/ディスク回転速度＝１．０）した場合の浮上量プロファイルとを示した図。 図１５は、実施例１に係る磁気ヘッドについて、ディスク上の各周位置（内周、中周、外周）でのスライダ浮上量と、高速でシーク（シーク速度/ディスク回転速度＝１．０）した場合の浮上量プロファイルとを示した図。 図１６は、この発明の他の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドスライダを模式的に示す平面図。

符号の説明

１２…ケース、 １６…磁気ディスク、 １８…スピンドルモータ
２２…キャリッジアッセンブリ、 ２６…軸受部、 ３２…アーム、
３８…サスペンション、 ４０…磁気ヘッド、 ４２…スライダ、
４３…ディスク対向面、 ４４…ヘッド部、 ４６…サイド部、
５０…リーディングステップ部、 ５２…リーディングパッド、
５４…負圧キャビティ、 ５８…トレーリングステップ部、
６０…トレーリングパッド、６２…ベース部、 ６４…翼部、 ６６、６８…延出部、
６６ａ、６８ａ…外側縁、 ６６ｂ、６８ｂ…内側縁、 ７０…凹所

Claims (12)

1. 回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、
   上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を備え、
   前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置し、前記記録媒体に対向するリーディングステップ部と、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の下流側に位置し、前記記録媒体に対向するトレーリングステップ部と、前記トレーリングステップ部上に突出して設けられたトレーリングパッドと、を有し、
   前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
   前記トレーリングパッドは、前記トレーリングステップ部において、前記スライダの流出端側に位置したベース部と、前記第２方向に沿って前記ベース部から両側へ延出した一対の翼部と、それぞれ前記ベース部から前記空気流の上流側に延出し、前記負圧キャビティ側に開口した凹所を規定した２つの延出部と、を有しているヘッド。
2. 前記２つの延出部は、それぞれ前記第１方向に沿って延出し、
   各延出部は、前記第１方向に沿って延びた一対の側縁部を有し、
   前記凹所は、前記延出部の側縁部と前記第２方向に延びた前記ベース部の側縁部とによって規定されている請求項１に記載のヘッド。
3. 前記第１方向に沿った前記延出部の側縁部の長さは、前記第１方向に沿った前記スライダの長さの１０％以上に形成されている請求項１又は２に記載のヘッド。
4. 前記第２方向に沿った前記２つの延出部間の間隔は、前記第２方向に沿った前記スライダの幅の１０％以上に形成されている請求項１又は２に記載のヘッド。
5. 前記第１方向に沿った前記２つの延出部の長さは、互いに等しい請求項１又は２に記載のヘッド。
6. 前記第１方向に沿った前記２つの延出部の長さは、互いに相違している請求項１は２に記載のヘッド。
7. 前記スライダは、それぞれ前記リーディングステップ部から前記スライダの下流端に向かって延出しているとともに前記負圧キャビティを囲んで前記対向面に突設された一対のサイド部を有している請求項１に記載のヘッド。
8. 前記スライダは、前記第１方向に沿った長さが１．２５ｍｍ以下、前記第２方向に沿った幅が０．７ｍｍ以下である請求項１に記載のヘッド。
9. ディスク状の記録媒体と、上記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、を備えたディスク装置に用いるヘッドサスペンションアッセンブリであって、
   前記記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、
   前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の表面に向かうヘッド荷重を前記ヘッドに印加したヘッドサスペンションと、を備え、
   前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置し、前記記録媒体に対向するリーディングステップ部と、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の下流側に位置し、前記記録媒体に対向するトレーリングステップ部と、前記トレーリングステップ部上に突出して設けられたトレーリングパッドと、を有し、
   前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
   前記トレーリングパッドは、前記トレーリングステップ部において、前記スライダの流出端側に位置したベース部と、前記第２方向に沿って前記ベース部から両側へ延出した一対の翼部と、それぞれ前記ベース部から前記空気流の上流側に延出し、前記負圧キャビティ側に開口した凹所を規定した２つの延出部と、を有している
   ヘッドサスペンションアッセンブリ。
10. 前記各延出部は、前記第１方向に沿って延びた一対の側縁部を有し、
    前記第１方向に沿った前記延出部の側縁部の長さは、前記第１方向に沿った前記スライダの長さの１０％以上に形成されている請求項９に記載のヘッドサスペンションアッセンブリ。
11. ディスク状の記録媒体と、
    前記記録媒体を支持しているとともに回転する駆動部と、
    前記記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の回転によって上記記録媒体表面と対向面との間に生じる空気流により浮上するスライダと、上記スライダに設けられ上記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッド部と、を具備したヘッドと、
    前記記録媒体に対して前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに、前記記録媒体の表面に向かうヘッド荷重を前記ヘッドに印加したヘッドサスペンションと、を備え、
    前記スライダは、前記対向面に形成された凹所により規定され負圧を発生させる負圧キャビティと、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置し、前記記録媒体に対向するリーディングステップ部と、前記対向面に突出して設けられているとともに前記負圧キャビティに対して前記空気流の下流側に位置し、前記記録媒体に対向するトレーリングステップ部と、前記トレーリングステップ部上に突出して設けられたトレーリングパッドと、を有し、
    前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた第１方向、および第１方向と直交する第２方向を有し、
    前記トレーリングパッドは、前記トレーリングステップ部において、前記スライダの流出端側に位置したベース部と、前記第２方向に沿って前記ベース部から両側へ延出した一対の翼部と、それぞれ前記ベース部から前記空気流の上流側に延出し、前記負圧キャビティ側に開口した凹所を規定した２つの延出部と、を有しているディスク装置。
12. 前記各延出部は、前記第１方向に沿って延びた一対の側縁部を有し、
    前記第１方向に沿った前記延出部の側縁部の長さは、前記第１方向に沿った前記スライダの長さの１０％以上に形成されている請求項１１に記載のディスク装置。

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