JP2012014785A - ヘッドおよびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浮上量の変動を低減し、信頼性および安定性の向上したヘッド、および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の対向面４３は、空気流の流入側に位置するリーディングステップ５０と、リーディングステップ上に設けられたリーディングパッド５２と、リーディングパッドの下流側に設けられた負圧キャビティ５４と、空気流の流出端側に位置し、ヘッド部が設けられるトレーリングステップ５８と、リーディングステップからトレーリングステップまで延びるセンターレール６６と、センターレールに形成され、空気流をトレーリングステップに導くガイド溝６８と、リーディングパッドに形成され、空気流と交差する方向に延びているとともに、ガイド溝に連通した導入溝７０であって、長手方向の両端部７０ａがそれぞれ空気流の方向に沿って流入端側に延び、リーディングパッドの流入側端に開口し開口部７２を形成している導入溝と、を備えている。
【選択図】図３

Description

この発明の実施形態は、磁気ディスク装置等のディスク装置に用いるヘッド、およびこのヘッド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、ベ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する対向面（エアベアリングサーフェース：ＡＢＳ）を有している。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（正圧）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隙間を保って浮上する。

近年、磁気ヘッドのスライダとして、センターレール型のＡＢＳを有するスライダが提案されている。このスライダは、その中心軸線に沿って、センターレール間を空気流入端から流出側へ空気流を導く溝を設け、流出側パッドで発生する圧力を高める設計となっている。これにより、減圧時の浮上量低下や突発的な外乱によるスライダの振動など、スライダ諸特性の改善を図っている。

特許第４１２５１８９号公報

センターレール型のＡＢＳを有するスライダは、その構造上、磁気ディスクの中周領域に位置する際、溝に集める空気流量が磁気デイスクの内周領域や外周領域に位置する時よりも増加する。これに伴い、流出パッドで発生する圧力がより高くなるため、磁気ディスクの中周領域でスライダの浮上量が上昇する傾向となる。結果として、減圧時の磁気ヘッドの浮上量プロファイルを磁気ディスクの内周、中周、外周で合わせることが困難となり、磁気ディスクの半径位置に応じて磁気ヘッドの浮上量が変動する。これにより、安定した記録／読取り特性を得ることが難しい。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、浮上量変動を低減し、信頼性および安定性の向上したヘッド、およびディスク装置を提供することにある。

実施形態に係るヘッドは、回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、前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、を備えている。スライダの対向面は、前記空気流の流入側に位置するリーディングステップと、前記リーディングステップ上に設けられたリーディングパッドと、前記リーディングパッドの下流側に設けられた負圧キャビティと、前記空気流の流出端側に位置し、前記ヘッド部が設けられるトレーリングステップと、前記リーディングステップから前記トレーリングステップまで延びるセンターレールと、前記センターレールに形成され、前記空気流を前記トレーリングステップに導くガイド溝と、前記リーディングパッドに形成され、前記空気流と交差する方向に延びているとともに、前記ガイド溝に連通した導入溝であって、長手方向の両端部がそれぞれ前記空気流の方向に沿って流入端側に延び、前記リーディングパッドの流入側端に開口し開口部を形成している導入溝と、を備えている。

図１は、第１の実施形態に係るハードデイスクドライブを示す平面図。 図２は、前記ハードデイスクドライブにおける磁気ヘッド部分を拡大して示す側面図。 図３は、前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、前記スライダのディスク対向面側を示す平面図。 図５は、比較例１に係るスライダを示す平面図。 図６は、比較例２に係るスライダを示す平面図。 図７は、第１の実施形態に係る磁気ヘッドと、比較例１、比較例２に係る磁気ヘッドとについて浮上量変動を比較して示す図。 図８は、第１の実施形態に係る磁気ヘッドと、比較例１、比較例２に係る磁気ヘッドとについて、平均浮上量の評価を比較して示す図。 図９は、それぞれリーディングパッドに設けた開口部の幅方向長さが異なる複数のスライダを比較して示す平面図。 図１０は、それぞれリーディングパッドに設けた開口部の位置が異なる複数のスライダを比較して示す平面図。 図１１は、それぞれリーディングパッドの幅方向両端部の延出長さが異なる複数のスライダを比較して示す平面図。 図１２は、それぞれリーディングパッドの幅方向中間部の延出長さが異なる複数のスライダを比較して示す平面図。 図１３は、それぞれリーディングパッドの幅方向両端部および中間部の延出長さを種々変更した複数のスライダを比較して示す平面図。 図１４は、それぞれリーディングパッドの幅方向両端部および中間部の延出長さ、並びに、導入溝の両端部の延出長さを種々変更した複数のスライダを比較して示す平面図。 図１５は、開口部の幅とスライダの浮上姿勢との関係を示す図。 図１６は、開口部の幅とスライダの浮上姿勢との関係を基準値に基づいて評価した結果を示す図。 図１７は、リーディングパッドの幅方向両端部および中間部の延出長さ、並びに、導入溝の両端部の延出長さと、スライダの浮上姿勢、浮上ピッチとの関係を示す図。 図１８は、第２の実施形態に係る磁気ヘッドのスライダを示す平面図。 図１９は、第３の実施形態に係る磁気ヘッドのスライダを示す平面図。

以下、図面を参照しながら、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は、第１の実施形態に係るＨＤＤのトップカバーを取外して、ＨＤＤの内部構造を示している。図１に示すように、ＨＤＤは筐体を備え、この筐体は、上面の開口した矩形箱状のベース１２と、複数のねじによりベースにねじ止めされベ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。

ベース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４０、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。キャリッジアッセンブリ２２およびＶＣＭ２４は、ヘッドアクチュエータを構成している。

ベース１２の底壁外面には、図示しないプリント回路基板がねじ止めされている。このプリント回路基板は、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４０の動作を制御する。

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、ベース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、例えば、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４０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、ベース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、ベース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（図２参照）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４０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はスライダのディスク対向面側を示す平面図である。
図２、図３、図４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（エア・ベアリング・サーフェース：ＡＢＳ）４３、ディスク対向面と直交して延びる流入側端面４４ａ、ディスク対向面と直交して延びる流出側端面４４ｂ、およびそれぞれディスク対向面と直交して流入側端面４４ａと流出側端面４４ｂとの間を延びる一対の側面４４ｃ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。スライダ４２は、第１方向Ｘの長さＬ１が１．２５ｍｍ以下、例えば、０．８５ｍｍ、第２方向Ｙに沿った幅Ｗ１が１．０ｍｍ以下、例えば、０．７ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍ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る。

図３および図４に示すように、ディスク対向面４３には、ディスク対向面４３のほぼ中央部から流出端側に渡って、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、流出側端面４４ｂに向かって開放している。負圧キャビティ５４の深さは８００〜１５００ｎｍ、例えば１０３０ｎｍに形成されている。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。

ディスク対向面４３において、流入側端部には、ほぼ矩形状のリーディングステップ５０が形成されている。リーディングステップ５０はディスク対向面４３より一段低く、例えば、深さ１００ｎｍに形成され、負圧キャビティ５４の底面に対して突出して設けられ、かつ、空気流Ｃに対して負圧キャビティ５４の流入側に位置している。

ディスク対向面４３は、各側縁に沿って延びているとともに第２方向Ｙに間隔を置いて対向する一対のサイドステップ４６を有している。これらのサイドステップ４６は負圧キャビティ５４の底面に対して突出して設けられている。サイドステップ４６は、リーディングステップ５０からスライダ４２の下流端側に延出している。各サイドステップ４６の内、流出端側の約半分は、流入端側の他の半分によりも第２方向Ｙの幅が広く形成されている。

リーディングステップ５０および一対のサイドステップ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。そして、リーディングステップ５０および一対のサイドステップ４６により負圧キャビティ５４が規定されている。

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ステップ５０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の流入側端面４４ａから下流側にずれた位置に形成されている。

各サイドステップ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、ディスク対向面４３を形成している。各サイドパッド４８には凹所５６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。凹所５６は、例えば、深さ１８０ｎｍに形成されている。

スライダ４２のディスク対向面４３には、それぞれ第１方向Ｘに沿ってサイド部４６からスライダの流出側端に向かって直線的に延出した一対のスカート５７が形成されている。各スカート５７は、サイドステップ４６よりも深く形成され、負圧キャビティ５４の底面に対して突出している。各スカート５７は、ディスク対向面４３に対して深さ１００〜２００ｎｍ、例えば、１８０ｎｍに形成されている。

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の流出側の端部に形成されたトレーリングステップ５８を有している。トレーリングステップ５８は、負圧キャビティ５４の底面に対して突出して形成され、ディスク対向面４３からの深さが５０〜２５０ｎｍ、例えば、１８０ｎｍに形成されている。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。更に、トレーリングステップ５８は、スライダ４２の流出側端面４４ｂから僅かに流入側端面４４ａ側にずれて設けられている。

トレーリングステップ部５８は、磁気ディスク１６表面と対向する上面を有している。トレーリングステップ５８の上面には、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、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、その表面は、ディスク対向面４３を構成している。

トレーリングパッド６０は、トレーリングステップ５８の流出側端部に設けられたベース部６２、および第２方向Ｙに沿ってベース部から流入端側へ延びる４つのリブ６４ａ、６４ｂを有している。トレーリングステップ５８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。中心軸線Ｄの両側に位置する２つのリブ６４ａは、ベース部６２からトレーリングステップ５８の流入側端まで、第１方向Ｘに沿って延びている。外側の２本のリブ６４ｂは、リブ６４ａよりも短く、ベース部６２からトレーリングステップ５８の流入側端に向かって、第１方向Ｘに沿って延びている。トレーリングステップ５８において、長い２本のリブ６４ａ間に位置する部分は一段低く形成されている。

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、その下端が、トレーリングパッド６０のベース部６２に露出するように設けられている。

スライダ４２は、センターレール型のスライダとして形成されている。すなわち、スライダ４２は、センターレール６６を有し、このセンターレールは、第１方向Ｘに沿って、リーディングステップ５０からトレーリングステップ５８まで延びている。センターレール６６は、トレーリングパッド６０のリブ６４ａに連続して形成されている。センターレール６６にガイド溝６８が形成され、このガイド溝６８は、リーディングステップ５０からトレーリングステップ５８まで第１方向Ｘに沿って延びている。ガイド溝６８は、負圧キャビティ５４よりも浅く、トレーリングステップ５８よりも深く形成されている。

図３および図４に示すように、リーディングパッド５２に導入溝７０が形成されている。導入溝７０は、ガイド溝６８よりも深く、負圧キャビティ５４とほぼ同一の深さに形成されている。導入溝７０は、流入空気流の方向と交差する方向に沿って、ここでは、第２方向Ｙに沿って、リーディングパッド５２のほぼ全幅に亘って延びている。導入溝７０は、第２方向Ｙのほぼ中央部で、ガイド溝６８に連通している。導入溝７０の長手方向両端部７０ａは、ほぼ直角に折れ曲がり、それぞれ第１方向Ｘに沿ってリーディングパッド５２の流入端側に延びている。導入溝７０の両端部７０ａは、それぞれリーディングパッド５２の流入端に開口し、それぞれ開口部７２を規定している。導入溝７０の幅および開口部７２の幅は、Ｗ２に形成されている。

リーディングパッド５２は、第２方向Ｙの両端側に位置しそれぞれ第１方向Ｘに沿って流入端側に延出した一対の第１リブ５２ａ、および、第１リブ５２ａよりも中心軸線Ｄ側にそれぞれ位置し、それぞれ第１方向Ｘに沿って流入端側に延出した一対の第２リブ５２ｂを有している。第１リブ５２ａおよび第２リブ５２ｂは、導入溝７０の端部７０ａの両側に沿って、開口部７２まで延びている。第１リブ５２ａおよび第２リブ５２ｂの第１方向Ｘに沿った長さは、Ｌ２に形成されている。

以上のように構成されたＨＤＤ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。

磁気ヘッド４０は、スライダ４２のディスク対向面４３に負圧キャビティ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。また、空気流は、開口部７２から導入溝７０に導入され、更に、導入溝７０からガイド溝６８を通してトレーリングステップ５８側へ導かれる。この空気流により、トレーリングパッド６０で発生する正圧を高め、ヘッド部４４の浮上量を安定させることができる。この際、導入溝７０および第２方向両端部に位置する開口部７２を設けることにより、磁気ディスクの内周側および外周側から空気流を導入溝７０に取り込む流路を確保することができる。そのため、磁気ヘッド４０の半径位置によらず、ガイド溝６８に導く空気流をほぼ一定に調整することができる。これにより、磁気ヘッド４０のスキュー角および磁気ディスクの周速変化に伴うガイド溝６８への空気流量の変動を抑制し、半径位置によらず、減圧時のヘッド浮上量変動を低減することができる。すなわち、減圧時の浮上量変動の低減と浮上量プロファイルの平坦化を図ることが可能となる。従って、半径位置によらず、情報の高い書込み／読取り能力を発揮することができ、信頼性および安定性の向上した磁気ヘッドおよびこれを備えたＨＤＤが得られる。

本願発明者は、図５に示す比較例１に係る磁気ヘッド４０ａ、および、図６に示す比較例２に係る磁気ヘッド４０ｂを用意し、これら比較例１、２に係る磁気ヘッド４０ａ、４０ｂと、上記第１の実施形態に係る磁気ヘッド４０とについて浮上量特性の比較を行った。図５に示すように、比較例１に係る磁気ヘッド４０ａは、リーディングパッド５２に形成された導入溝７０を有しているが、導入溝に連通する開口部を備えていない。図６に示すように、比較例２に係る磁気ヘッド４０ｂは、リーディングパッド５２に形成された導入溝７０を有しているが、導入溝に連通する開口部を備えていない。また、リーディングステップ５０の上面に凹所７４が形成され、この凹所７４は、リーディングステップの幅方向に延びている。比較例１、２において、磁気ヘッドの他の構成は、第１の実施形態に係る磁気ヘッド４０と同一である。

比較例１、２に係る磁気ヘッド４０ａ、４０ｂと、上記第１の実施形態に係る磁気ヘッド４０について、気圧変化に伴う浮上量変についてシミュレーションを実施した結果を図７および図８に示す。解析条件は、１．８インチの磁気ディスクを備えたＨＤＤを用い、回転数は４２００ＲＰＭ、気圧は０．４３ａｔｍとしている。通常のパーソナルコンピュータ用のＨＤＤでは、気圧スペックは０．７ａｔｍであるが、本解析では、減圧条件としている。

図７に示すように、比較例１の磁気ヘッド４０ａと比較して、本実施形態に係る磁気ヘッド４０は、減圧に伴う浮上量変動が磁気ディスク中周領域で比較例１と同等なのに対して、磁気デイスク内周領域および外周領域における浮上量増加が約５０％程低減していることが分かる。これは、減圧時における磁気デイスク中周領域での浮上量上昇を抑制することで、比較例１と同等のライト特性を維持したまま、磁気ディスク内周領域および外周領域での浮上量低下を抑えることで、記録素子部と磁気ディスクとの接触マージンを改善し、ＨＤＤの信頼性を向上することが可能となることを意味している。

また、比較例２のように、リーディングステップ５０に凹所７４を設け減圧特性の改善を行うと、減圧下では、磁気ディスク中周領域での浮上量が上昇傾向となり、磁気スペーシングをロスし書込み特性を悪化させてしまうことが分かる。

図８に示すように、磁気ディスクの内周領域、中周領域、外周領域での磁気ヘッドの浮上量平均の絶対値は、比較例１および比較例２に対して、本実施形態に係る磁気ヘッドが最も小さくなり、磁気ディスク半径位置での浮上量変動が少ないことが分かる。

更に、本発明者は、磁気ヘッドの浮上量変動低減効果を検証するため、スライダの各部の幅、長さ、開口部の位置等を種々変更して、減圧に伴う浮上量変化のシュミレーションを実施した。
変更箇所は、
１）スライダの開口部７２の幅Ｗ２とし、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示すように、幅Ｗ２をゼロ（開口部なし）、導入溝７０の幅と同一、以降、５段階で大きくしている（７パラメータ）、
２）スライダの開口部７２の形成位置とし、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、開口部形成位置を第１の実施形態と同一、幅方向両端から内側にずれた位置、更に、スライダ中心軸線側にずれた位置としている（３パラメータ）、図４に示すように、スライダの全幅をＷ１、スライダの中心軸線Ｄから開口部７２の中心までの距離をＷ３とする場合、図１０（ａ）に示すスライダの開口部７２は、中心軸線Ｄからの距離がスライダ全幅の４０％（Ｗ３／Ｗ１）の位置、図１０（ｂ）に示すスライダの開口部７２は、中心軸線Ｄからの距離がスライダ全幅の２３％（Ｗ３／Ｗ１）の位置、図１０（ｃ）に示すスライダの開口部７２は、中心軸線Ｄからの距離がスライダ全幅の１１％（Ｗ３／Ｗ１）の位置にそれぞれ設けられている、
３）スライダのリーディングパッド両端部に設けられた第１リブ５２ａの長さＬ２とし、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）に示すように、長さＬ２をゼロから少しずつ６段階で長くし、最終的にリーディングステップの流入端まで延びる長さとしている（Ｓ）（７パラメータ）、
４）スライダのリーディングパッド両端部に設けられた第２リブ５２ｂの長さＬ２とし、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、長さＬ２をゼロから少しずつ４段階で長くし、最終的にリーディングステップの流入端まで延びる長さとしている（Ｉ）（５パラメータ）、
５）スライダのリーディングパッド両端部に設けられた第１リブ５２ａおよび第２リブ５２ｂの長さＬ２とし、図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、長さＬ２をゼロから少しずつ４段階で長くし、最終的にリーディングステップの流入端まで延びる長さとしている（Ｓ＋Ｉ）（５パラメータ）、
６）スライダのリーディングパッド両端部に設けられた第１リブ５２ａおよび第２リブ５２ｂの長さＬ２、および導入溝７０の両端部７０ａの長さＬ２とし、図１４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、長さＬ２をゼロから少しずつ５段階で長くし、最終的にリーディングステップの流入端まで延びる長さとしている（Ｓ＋Ｉ＋Ｃ）（６パラメータ）。

上記６つのケースの場合について、減圧に伴う磁気ヘッドの浮上量変化をシュミレーションした結果を図１５、図１６、図１７に示す。
解析結果は、まず、常圧と減圧時（０．４３ａｔｍ）とにおけるスライダの浮上姿勢を求め、磁気ディスクの各半径位置の値から平均値を算出（図８で示した評価関数と同じ）した。そして、基準形状と各パラメータを振った場合のそれぞれの解析結果から、その比を求めた。

その結果、図１７に示すように、リーディングパッド５２に開口部７２を設けた上で、リーディングパッドの第１リブ５２ａと第２リブ５２ｂを共に延長した場合（Ｓ＋Ｉのケース）と、更に、導入溝７０の両端部７０ａを同時に延長した場合（Ｓ＋Ｉ＋Ｃのケース）の２ケースについては、長さＬ２をスライダの全長Ｌ１の９％程度に設定すると、開口部がないものと比較し減圧時の浮上量変動を約０．３ｎｍ低減できることがが分かる。

よって、減圧時の性能とピッチ姿勢維持の観点から、
Ａ）図１５に示すように、リーディングパッドの開口部７２の幅Ｗ２は、スライダ全幅Ｗ１に対して３５％（＝Ｗ２／Ｗ１）以下とする。

Ｂ）図１６に示すように、リーディングパッドの開口部７２の形成位置は、スライダ全幅Ｗ１に対してスライダ中心軸線Ｄから１１％（＝Ｗ３／Ｗ１）の場合に比較して、２３％あるいは４０％の方が、減圧時のスライダの浮上量変動が少なく、また、浮上姿勢も安定することが分かる。このことから、リーディングパッドの開口部７２の形成位置は、スライダ全幅Ｗ１に対してスライダ中心軸線Ｄから２３％（＝Ｗ３／Ｗ１）以上離れた位置とする。

Ｃ）図１７に示すように、リーディングパッドの第１リブ５２ａの長さＬ２、及び導入溝７０の両端部７０ａの長さＬ２は、共にスライダ全長Ｌ１に対して数％から１５％（＝Ｌ２／Ｌ１）以下に設定することが好ましい。

次に、他の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドについて説明する。
図１８は、第２の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッド４０を示している。第２の実施形態によれば、スライダ４２のリーディングパッド５２は、その流入側端縁からそれぞれ第１方向Ｘに沿って流入端側に延出した複数のリブ７５を有している。これらのリブ７５は、第２方向Ｙに所定の間隔を置いて設けられている。スライダ４２の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

第２の実施形態に係る磁気ヘッド４０によれば、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、複数のリブ７５を設けることにより、スライダに斜めに流入する空気流をリブ７５を捕らえ、正圧を発生することができる。そのため、磁気ヘッドが磁気ディスクの内周領域あるいは外周領域に位置している場合でも、より安定した浮上量を得ることができる。

図１９は、第３の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッド４０を示している。第３の実施形態によれば、スライダ４２のリーディングステップ５０の上面に凹所７６が形成され、この凹所７６は、リーディングステップの幅方向に延びている。スライダ４２の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

第３の実施形態に係る磁気ヘッド４０によれば、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができるとともに、リーディングステップ５０に凹所７４を設けることにより、減圧特性の一層の改善を図ることが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。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、トレーリングステップ、導入溝、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。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。ディスク装置において、磁気ディスクの枚数は１枚に限らず、増加可能である。

１２…ベース、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、
４０…磁気ヘッド、４２…スライダ、４３…ディスク対向面、
４４…ヘッド部、５０…リーディングステップ、５２…リーディングパッド、
５２ａ…第１リブ、５２ｂ…第２リブ、５４…負圧キャビティ、
４６…サイドステップ、４８…サイドパッド、５７…スカート部、
５８…トレーリングステップ、６０…トレーリングパッド、６６…センターレール、
６８…ガイド溝、７０…導入溝、７０ａ…溝端部、７２…開口部、

Claims (9)

1. 回転自在な記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、前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、
   前記スライダの対向面は、前記空気流の流入側に位置するリーディングステップと、
   前記リーディングステップ上に設けられたリーディングパッドと、
   前記リーディングパッドの下流側に設けられた負圧キャビティと、
   前記空気流の流出端側に位置し、前記ヘッド部が設けられるトレーリングステップと、
   前記リーディングステップから前記トレーリングステップまで延びるセンターレールと、
   前記センターレールに形成され、前記空気流を前記トレーリングステップに導くガイド溝と、
   前記リーディングパッドに形成され、前記空気流と交差する方向に延びているとともに、前記ガイド溝に連通した導入溝であって、長手方向の両端部がそれぞれ前記空気流の方向に沿って流入端側に延び、前記リーディングパッドの流入側端に開口し開口部を形成している導入溝と、を備えているヘッド。
2. 前記リーディングパッドは、それぞれ前記導入溝の端部に沿って前記開口部まで延びる第１リブを備え、前記第１リブの長さ、および、前記導入溝端部の長さは、前記スライダ全長に対して２％から１５％に形成されている請求項１に記載のヘッド。
3. 前記リーディングパッドは、それぞれ前記導入溝の端部に沿って前記開口部まで延びているとともに、前記導入溝を挟んで前記第１リブと対向する第２リブを備え、前記第２リブの長さは、前記スライダ全長に対して２％から１５％に形成されている請求項２に記載のヘッド。
4. 前記リーディングパッドの開口部は、前記スライダの全幅に２０％以上、前記スライダの中心から離れて位置している請求項１ないし３のいずれか１項に記載のヘッド。
5. 前記リーディングパッドの開口部の幅は、前記スライダの全幅に対して４％から３５％に形成されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のヘッド。
6. 前記リーディングパッドは、それぞれ前記空気流の方向に沿って流入側端縁から流入端側に延出した複数のリブを有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載のヘッド。
7. 前記スライダは、前記リーディングステップに形成された凹部を有している請求項１ないし６のいずれか１項に記載のヘッド。
8. 前記スライダは、前記空気流の方向に沿って前記リーディングステップから前記スライダの流出端側に延出している一対のサイドステップを有している請求項１ないし７のいずれか１項に記載のヘッド。
9. ディスク状の記録媒体を支持し回転する駆動部と、
   前記記録媒体に対し情報の記録再生を行うヘッドと、
   前記ヘッドを支持するヘッドアクチュエータと、を備え、
   前記ヘッドは、前記記録媒体の表面に対向する対向面を有するスライダと、前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、
   前記スライダの対向面は、前記空気流の流入側に位置するリーディングステップと、前記リーディングステップ上に設けられたリーディングパッドと、前記リーディングパッドの下流側に設けられた負圧キャビティと、前記空気流の流出端側に位置し、前記ヘッド部が設けられるトレーリングステップと、前記リーディングステップから前記トレーリングステップまで延びるセンターレールと、前記センターレールに形成され、前記空気流を前記トレーリングステップに導くガイド溝と、前記リーディングパッドに形成され、前記空気流と交差する方向に延びているとともに、前記ガイド溝に連通した導入溝であって、長手方向の両端部がそれぞれ前記空気流の方向に沿って流入端側に延び、前記リーディングパッドの流入側端に開口し開口部を形成している導入溝と、を備えているディスク装置。

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