(57)【要約】【課題】ヘッド・スライダに溜まっている潤滑剤の液滴が記録媒体上に落下することを防止する。【解決手段】流出側レール面２２０より深い２つのパッド面２３６、２３８が流出端側の流出側レール面２２０の両側に配置されている。２つのパッド面のうち、外周側のパッド面２３８は角度β１であり、内周側のパッド面２３６は角度β２である。最内周データ・トラック位置と外周データ・トラック位置におけるスキュー角の絶対値をそれぞれα１、α２とする。このとき、以下の関係が成立する。α２≦β１、α１＋β１≦９０°、α１≦β２、α２＋β２≦９０°。【選択図】図３
2010140523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するディスクと、前記ディスク上を浮上するヘッド・スライダと、を有するディスク・ドライブであって、
前記ヘッド・スライダの前記ディスクと対向する空気軸受け面は、
前記ディスクに記録されているデータを読み取るリード素子および／または前記ディスクにデータを記録するライト素子を有するヘッド素子部が埋め込まれた流出側レール面と、
前記流出側レール面の内周側に形成されている内周側負圧溝と、
前記流出側レール面の外周側に形成されている外周側負圧溝と、
前記流出側レール面と前記内周側負圧溝との間に形成されており、前記流出側レール面より深く前記内周側負圧溝よりも浅いパッド面を有する内周側流出パッドと、
前記流出側レール面と前記外周側負圧溝との間に形成されており、前記流出側レール面より深く前記外周側負圧溝よりも浅いパッド面を有する外周側流出パッドと、
を有し、
前記外周側流出パッドのパッド面は、流入側から流出側へと向かう方向において外周側に傾いている直線状の外周側端辺を有し、その外周側端辺の前記ヘッド・スライダの長手方向に対する角度はβ１であり、
前記内周側流出パッドのパッド面は、流入側から流出側へと向かう方向において内周側に傾いている直線状の内周側端辺を有し、その内周側端辺の前記ヘッド・スライダの長手方向に対する角度はβ２であり、
前記ディスクにおける最外周データ・トラック位置と最内周データ・トラック位置におけるスキュー角の絶対値をそれぞれα１、α２としたとき、以下の条件を満足する、
α２≦β１、  α１＋β１≦９０°
α１≦β２、  α２＋β２≦９０°
ディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記β１とβ２とは、同じ大きさであり、
前記内周側流出パッドのパッド面と、前記外周側流出パッドのパッド面とは同一の深さにある、
請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記β１とβ２とは、以下の条件を満足する、
β１≦３５°
β２≦３５°
請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記内周側流出パッドと外周側流出パッドの前記ヘッド・スライダの長手方向における長さは、前記ヘッド素子部の流出端から前記ヘッド素子部までの長さの２倍以上である、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側に前記レール面より深い段差面を更に有する、
請求項１記載のディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記内周側流出パッドのパッド面と、前記外周側流出パッドのパッド面とは、同一の深さにあり、
前記同一の深さは、前記段差面の深さと同じである、
請求項５記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記内周側流出パッドと前記外周側流出パッドの深さは０．３μｍ以下である、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項８】
前記空気軸受け面は、２つのサイド・レール面を更に有する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項９】
前記２つのサイド・レール面のそれぞれの流入側は、Ｕ字状に形成されている、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１０】
前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側に、前記流出側レール面よりも深く前記内周側及び外周側内周側負圧溝よりも浅い段差面をさらに有し、
前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側から突出し、前記段差面を分ける突出部をさらに有している、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１１】
前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側に、前記流出側レール面よりも深く前記内周側及び外周側内周側負圧溝よりも浅い段差面をさらに有し、
前記前記流出側レール面の流出端における幅は、前記段差面の流出端における前記流出側レール面幅よりも小さい、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１２】
前記空気軸受け面は、さらに、前記負圧溝よりも深い中央チャネルと複数のサイド・チャネルとを有する、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１３】
前記複数のサイド・チャネルのうち少なくとも一方は、前記中央チャネルにつながっている、
請求項１２に記載のディスク・ドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク・ドライブに関し、特に、ディスク・ドライブの信頼性を高めるために、ヘッド・スライダのレール面上や流出側レール付近に潤滑剤の液滴や汚染物質の粒子が溜まることを抑制し、またヘッド・スライダの変換素子近傍からこれらがディスク上に落下することを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記憶装置として用いられる磁気ディスク・ドライブは、変換用リード素子および／またはライト素子を有する磁気ヘッド部を備えている。ライト素子は、情報記録媒体である磁気ディスク上の円形トラックに配置されたデータ・ビットにデータを記録するとともに、データ・ビットからデータを消去する。リード素子は、ライト素子によって記録された磁気信号を読み取る。磁気ヘッド部はスライダ本体部分に埋め込まれ、ヘッド・スライダを形成する。ヘッド・スライダはサスペンション・アームに取り付けられており、サスペンション・アームは、ヘッド・スライダに対して磁気ディスクに向かう押圧力を与える。磁気ディスクが回転すると、ヘッド・スライダは磁気ディスクの回転によって磁気ディスク上に形成される空気の膜上を浮上する。
【０００３】
磁気ディスクの面は磁気ヘッド部を磨耗や腐食から保護するための保護層を有しており、その保護層は潤滑剤層で覆われている。磁気ヘッドと磁気記録層との間の磁気スペーシング、すなわち浮上量を減少させて磁気記録領域密度を上げるために、潤滑剤層の厚さを単分子層と同じレベルまで薄くする。潤滑剤の単分子層は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの間における信頼性を維持するために、ヘッド・スライダと磁気ディスクとの間に保持されていることが極めて重要である。流動性は潤滑剤の極めて重要な特性であり、潤滑剤はスライダとディスクとの接触によって簡単に動いてしまわないように適度に固定化されている必要があり、一方で、そこにあった潤滑剤を容易に補充できるように適度に流動的である必要ある。
【０００４】
ヘッド・スライダは、磁気ディスクに対向する空気軸受け面（ＡＢＳ面）を有する。磁気ディスクが回転している間、磁気ディスクは、ヘッド・スライダの下でＡＢＳ面に沿って磁気ディスクの接線速度方向とほぼ平行な方向に空気を引きずる。空気はＡＢＳ面の下を通る際、圧縮されてディスク表面とスライダ表面の間の圧力を増加させる。このことが荷重と対抗する流体力学的な揚力を生み出し、スライダを持ち上げて磁気ディスク表面直近で浮上させる。
【０００５】
いったん磁気ディスク・ドライブが稼動すると、流体力、ファンデルワールス力、静電圧、空気せん断応力の４つの力が潤滑層に動きをもたらす。この４つの力のうち、空気せん断応力が、潤滑剤の動きに最も影響を与える。空気せん断応力は、潤滑剤をヘッド・スライダの底部へ移動させるので、ヘッド・スライダの磁気ディスク対向面に潤滑剤の液滴が形成される。
【０００６】
浮上高の極めて低いヘッド・スライダにおいて、潤滑剤の液滴の動きとヘッド・スライダの底部の気流の間に大変密接な関係が存在することがわかっている。潤滑剤の液滴のほとんどは、空気せん断応力によってヘッド・スライダの流出端に移動する。
【０００７】
低く安定した浮上を達成するため、磁気ディスクに対向する表面に特殊形状を有する空気軸受け面を有するヘッド・スライダが設計されている。現在ヘッド・スライダの平均浮上量は減少し続けており、ヘッド・スライダの空気軸受け面に潤滑剤の液滴が溜まる、付着した潤滑剤が磁気ディスクに接触あるいは落下することで、読み取り／書き込みエラーが発生することが多くなってきている。しかし、低く浮上するヘッド・スライダは、潤滑剤が変換素子部近傍部分に溜まることを考慮せずに構成されている。ヘッド・スライダの変換素子部に溜まった潤滑剤が磁気ディスクに接触あるいは落下すると、上述のとおり、読み取り／書き込みエラーが発生する。特に、書き込みエラーが発生すると、データが失われて回復不能となるおそれがある。
【０００８】
浮上高調整技術がハード・ディスクにおいて用いられており、その技術では、熱的な浮上高さの制御によって、略接触している状態から必要な量だけ浮上高が上げられる。製造工程中の接触テストにおいて、潤滑剤とスライダ表面の接触が起きるため、スライダ表面に潤滑剤を溜めることになる。更に、スライダ表面に潤滑剤が溜まると、浮上量の変化量と熱的浮上高制御のヒータ電力変化量との関係に変化が生じ、引き戻し技術が無効となってしまう。
【０００９】
流出端の段差部に潤滑剤が溜まり、溜まった潤滑剤が徐々に大きな液滴に成長し、最終的に磁気ディスクの表面に接触あるいは落下する現象を防止し、引き戻し技術を無効にしないため、特許文献１は、流出側レール面の両側に中間段差を設けることで段差部の角度を大きくし、そこに潤滑剤を溜めることによって滞留量を減少させるヘッド・スライダを開示している。
【特許文献１】特開２００５−１８９８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
磁気記録密度を上げるため、現在の潤滑剤層の厚さは、ヘッド・スライダの変換素子部と磁気記録層との間の磁気スペーシングを狭くするために、原子レベルまで薄くされている。更に、ヘッド・スライダの浮上高も、磁気スペーシングを狭くするため減少されている。磁気スペーシングはこのように狭くされ、これによって変換素子部の圧力は増加し、その結果、潤滑剤の液滴が蒸発（濃縮）や接触によって頻繁に形成されるようになり、ヘッド・スライダの流出端からの逆気流によってヘッド素子部上に容易に溜まる。
【００１１】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、従来のヘッド・スライダ５０２の空気軸受け面上の気流を示している。ヘッド・スライダ５０２は、磁気ディスクの外周部の一地点上空を浮上している。図における右側が流出側、左側が流入側である。ヘッド・スライダ表面付近において、流出側レールの両側部分近くに流出端側からの逆気流５０８および５１０が発生している。
【００１２】
これら逆気流のため、ヘッド・スライダの長さ方向において発生する気流の速度がゼロとなる停滞線５０４および５０６が形成される。このため、ヘッド素子部を有する中央レール付近の気流の速さは遅くなる。更に、流出側レールに向かう流れを有する停滞線５０４は、流出側レールにつながっており、潤滑剤の液滴はこの停滞線５０４に沿って流出側レールに導かれる。したがって、潤滑剤は通常流出側レールのコーナーに溜まる。
【００１３】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、従来のヘッド・スライダ５０２の空気軸受け面上の気流を示している。ヘッド・スライダ５０２は、磁気ディスクの内周部の一地点上空を浮上している。ヘッド・スライダ表面付近において、流出側レールの両側面部近くに流出端側からの逆気流６０８および６１０が発生している。
【００１４】
これら逆気流のため、ヘッド・スライダの長さ方向において発生する気流の速度がゼロとなる停滞線６０４および６０６が形成され、このためヘッド素子部を有する中央レール付近の気流の速さは遅くなる。更に、流出側レールに向かう流れを有する停滞線６０６は流出側レールにつながっており、潤滑剤の液滴はこの結合線に沿って流出側レールに導かれる。したがって、潤滑剤は通常流出側レールのコーナーに溜まる。
【００１５】
磁気スペーシングが狭くなった際にヘッド・スライダの流出端の接触を避けるため、ほとんどのヘッド・スライダは、流出側レールを狭く、流出側レールの両側に広めの溝を配した設計となっている。特に、浮上高制御用のヒータをヘッド部に設け、リード／ライト素子部周辺を空気軸受け面から突出するように熱的に膨張させる場合には、膨張したレールの空気軸受け面が磁気ディスクに接触するのを避けるため、レールはヘッド・スライダの流出端に届かないように配設されることが多い。
【００１６】
このように、レール部がヘッド・スライダの流出端に届かないように配設されている場合には、流出端からの逆気流５０８、５１０、６０８、６１０はリード／ライト素子を有するレール部から後流側にも起こる。潤滑剤の液滴は、逆気流５０８や６１０によって流出側レールに導かれる。さらに、逆気流６０８、５１０は流出側レールの流出端に沿って流れ、逆気流５０８、６１０によって流出側レールに導かれた液滴は、流出側レールのコーナーに溜まる。また今日では、溜まった液滴が流出側レールの端から落下する際、ヘッド・スライダに振動が発生し、記録／再生中にエラーを発生させる原因となることが知られている。
【００１７】
磁気ディスク・ドライブの信頼性を損なわずに記録密度を上げるためには、ヘッド・スライダの浮上量を減少させることが必要であり、ヘッド・スライダの流出端からの逆気流によってヘッド・スライダの変換素子部の流出端上に潤滑剤の液滴が溜まることを抑制するように制御することが必要である。低高度感性とは、海抜ゼロ地点における浮上高に比較して、高高度（例えば３ｋｍ）においてスライダの空気軸受けに浮上高損失が少ないことを意味する。低浮上高損失への要求は、現在の１０ｎｍ未満の浮上高での駆動にとってより重要性を増してきている。
【００１８】
以上のことから、本発明は、潤滑剤の液滴がヘッド素子部を有するレール・パッドに全くあるいはわずかしか溜まらないヘッド・スライダを提供することによって、液滴がディスク上に落下することを抑制し、その結果ディスク・ドライブの信頼性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様は、回転するディスクと、前記ディスク上を浮上するヘッド・スライダと、を有するディスク・ドライブである。前記ヘッド・スライダの前記ディスクと対向する空気軸受け面は、前記ディスクに記録されているデータを読み取るリード素子および／または前記ディスクにデータを記録するライト素子を有するヘッド素子部が埋め込まれた流出側レール面と、前記流出側レール面の内周側に形成されている内周側負圧溝と、前記流出側レール面の外周側に形成されている外周側負圧溝と、前記流出側レール面と前記内周側負圧溝との間に形成されており、前記流出側レール面より深く前記内周側負圧溝よりも浅いパッド面を有する内周側流出パッドと、前記流出側レール面と前記外周側負圧溝との間に形成されており、前記流出側レール面より深く前記外周側負圧溝よりも浅いパッド面を有する外周側流出パッドと有する。前記外周側流出パッドのパッド面は、流入側から流出側へと向かう方向において外周側に傾いている直線状の外周側端辺を有し、その外周側端辺の前記ヘッド・スライダの長手方向に対する角度はβ１である。前記内周側流出パッドのパッド面は、流入側から流出側へと向かう方向において内周側に傾いている直線状の内周側端辺を有し、その内周側端辺の前記ヘッド・スライダの長手方向に対する角度はβ２である。前記ディスクにおける最外周データ・トラック位置と最内周データ・トラック位置におけるスキュー角の絶対値をそれぞれα１、α２としたとき、以下の条件を満足する、α２≦β１、  α１＋β１≦９０°：α１≦β２、  α２＋β２≦９０°。これら二つの流出パッドにより、逆気流によって空気軸受け面上に潤滑剤の液滴が溜まることに起因する浮上高損失を抑制することができる。
【００２０】
前記β１とβ２とは、同じ大きさであり、前記内周側流出パッドのパッド面と、前記外周側流出パッドのパッド面とは同一の深さにあることが好ましい。これにより、容易な設計及び製造により信頼性が高いヘッド・スライダを製造することができる。
好ましくは前記β１とβ２とは、以下の条件を満足する、β１≦３５°：β２≦３５°。これにより、高高度の浮上高損失を効果的に抑制することができる。
好ましくは、前記内周側流出パッドと外周側流出パッドの前記ヘッド・スライダの長手方向における長さは、前記ヘッド素子部の流出端から前記ヘッド素子部までの長さの２倍以上である。これにより、流出端からの逆流を効果的に防ぐことができる。
【００２１】
前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側に前記レール面より深い段差面を更に有することが好ましい。これにより、ヘッド・スライダの好適な浮上気圧を得ることができる。さらに、前記内周側流出パッドのパッド面と、前記外周側流出パッドのパッド面とは、同一の深さにあり、前記同一の深さは、前記段差面の深さと同じであることが好ましい。これにより、容易な設計及び製造により信頼性が高いヘッド・スライダを製造することができる。
好ましくは、前記内周側流出パッドと前記外周側流出パッドの深さは０．３μｍ以下である。これによりトレーリング端における気流の逆流を抑制し、液滴の付着を抑制することができる
【００２２】
前記空気軸受け面は、２つのサイド・レール面を更に有することが好ましい。さらに好ましくは、前記２つのサイド・レール面のそれぞれの流入側は、Ｕ字状に形成されている。これらにより、ヘッド・スライダの好適な浮上気圧を得ることができる。好ましくは、前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側に、前記流出側レール面よりも深く前記内周側及び外周側内周側負圧溝よりも浅い段差面をさらに有し、前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側から突出し、前記段差面を分ける突出部をさらに有している。これらにより、ヘッド・スライダの好適な浮上気圧を得ることができる。
【００２３】
前記空気軸受け面は、前記流出側レール面の流入側に、前記流出側レール面よりも深く前記内周側及び外周側内周側負圧溝よりも浅い段差面をさらに有し、前記前記流出側レール面の流出端における幅は、前記段差面の流出端における前記流出側レール面幅よりも小さいことが好ましい。これにより、ヘッド・スライダの好適な浮上気圧を得ることができる。前記空気軸受け面は、さらに、前記負圧溝よりも深い中央チャネルと複数のサイド・チャネルとを有することが好ましい。さらに好ましくは、前記複数のサイド・チャネルのうち少なくとも一方は、前記中央チャネルにつながっている。これらにより、ヘッド・スライダの好適な浮上気圧を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、逆気流によって空気軸受け面上に潤滑剤の液滴が溜まることに起因する浮上高損失を抑制するヘッド・スライダを実現し、これによりディスク・ドライブの信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブの一例である磁気ディスク・ドライブ、特にハードディスク・ドライブに本発明を適用した例を説明する。
【００２６】
図１は、本発明を適用したディスク・ドライブの一例である、コンピュータ・システムに使用される情報記憶装置である磁気ディスク・ドライブ１０２を示す例示的な概略図である。磁気ディスク・ドライブ１０２は、ベース１０４すなわち外側ケース内にデータを記憶するディスクである磁気ディスク１０６を少なくとも１枚有している。磁気ディスク１０６は中央部をスピンドル・モータ１１２に固定され、回転される。アクチュエータ１１０は櫛型形状に形成された複数の平行なアクチュエータ・アーム１１２を有し、揺動アセンブリ１１４によってベース１０４に揺動自在に取り付けられている。
【００２７】
変換素子を有する磁気ヘッド部は、磁気ディスク１０６にデータを記録するための磁気ライト素子および／または磁気ディスク１０６に記録されたデータを読み取るための磁気リード素子を含み、スライダ本体部に実装されてヘッド・スライダ１１８を形成する。ヘッド・スライダ１１８はフレクシャに固定される。フレクシャはサスペンション１１６の端部に弾力的に固着されている。サスペンション１１６はバネ特性を有し、ヘッド・スライダ１１８に付勢（押し付け荷重）し、それによってヘッド・スライダ１１８を磁気ディスク１０６に向かう方向に押さえるので、ヘッド・スライダ１１８は磁気ディスク１０６から正確な距離をもって浮上する。
【００２８】
ボイス・コイル・モータ１２０がアクチュエータ１１０を回動させるため、サスペンション１１６の先端に設けられたヘッド・スライダ１１８は軌道１２４上を移動する。これにより、ヘッド・スライダ１１８上の磁気ヘッドは、磁気ディスク１０６の内周１２６から外周１２８まで所望のデータ・トラックに位置決めされる。
【００２９】
磁気ディスク１０６の表面のカーボン保護層には、磨耗や腐食から磁気ディスク１０６を保護するためディッピング法によりパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜１２２が塗布されている。ＰＦＰＥ膜としては、例えばＰＦＰＥ  Ｚ、ＰＦＰＥ  Ｚ−ｄｏｌ、ＰＦＰＥ  Ｚ−ｔｅｔｒａｏｌや多座構造の潤滑油であるＺＤＭＤ（Ｚ−ｄｏｌ  ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｅ）やＺＴＭＤ（Ｚ−Ｔｅｔｒａｏｌ  ｍｕｌｔｉｄｅｎｔａｔｅ）が適切なものとして挙げられる。
【００３０】
磁気ディスク１０６は表面上に空気を引き込みながら回転する。気流路はヘッド・スライダ１１８の底部と磁気ディスク１０６の表面の間の空間で狭められるため、空気はそこで圧縮され、その結果、圧力は増大してヘッド・スライダ１１８の底部にかかる。この圧力は、サスペンション１１６による荷重力に相対的に対抗する流体力学上の揚力を発生させ、これによってヘッド・スライダ１１８は上昇し、磁気ディスク表面の直近において磁気ディスク表面上を浮上することが可能となる。
【００３１】
磁気ディスク１０６の回転によって引き込まれた空気は、磁気ディスク１０６の表面上の潤滑剤１２２にせん断応力を発生させる。せん断応力によって磁気ディスク１０６の表面から離れた潤滑剤は、磁気ディスク・ドライブ１０２内で液滴を形成する。液滴の一部はヘッド・スライダ１１８の底部に付着する。
【００３２】
図２は、本発明の実施形態による磁気ヘッド・スライダの一例を示す例示的な平面図である。図３は、図２の例示的な斜視図である。本発明の実施形態による磁気ヘッド・スライダ１１８は、空気流入端２０２、空気流出端２０６、空気軸受け面（浮上面）２０４を有する。
【００３３】
空気軸受け面２０４は、流入側段差面（浅溝の底面）２０８、流入側レール２１６、流出側レール２２０、流出側段差面２１０、流入側負圧溝２２２、２つの流出側負圧溝２２４、２２６、２つのサイド・レール２１８、２４４、サイド段差面２１２、２４２、サイド段差面２１４、２４６、中央チャネル２２８、２つのサイド・チャネル２３０、２３２、および２つの流出パッド２３６、２３８を有する。流入側段差面２０８の幅は、流入側レール２１６の幅よりも広い。チャネル２２８、２３０、２３２は、浮上面における気圧と磁気ディスクに対するヘッド・スライダの速度の変化がヘッド・スライダの浮上高に大きな影響を及ぼさないように構成されている。
【００３４】
流入側レール２１６は、磁気ディスクに対向する流入側レール面（表面）を有する。流出側レール２２０は、磁気ディスクに対向する流出側レール面を有し、さらに、ヘッド素子部２４０が埋め込まれている。流出側負圧溝２２４、２２６は、それぞれ、内周側と外周側に形成されている。
【００３５】
サイド・レール２１８は内周側に形成され、気ディスクに対向するレール面を有する。サイド・レール２４４は外周側に形成され、気ディスクに対向するレール面を有する。サイド・レール２１８、２２４のそれぞれの流入側に、サイド段差面２１２、２４２が設けられている。サイド・レール２１８、２２４のそれぞれの流出端側に、サイド段差面２１４、２４６が設けられている。
【００３６】
流入側レール２１６の表面、サイド・レール２１８、２４４の表面、および流出側レール２２０の表面は、全て同一平面上にあり、それぞれ空気軸受け面２０４の基準面の高さである。ヘッド・スライダ１１８と磁気ディスク１０６との間に空気が流れると流体圧力が発生し、それによってヘッド・スライダ１１８が磁気ディスク１０６上を浮上する。このとき、流入側レール２１６の表面、サイド・レール２１８、２４４の表面、および流出側レール２２０の表面は、それぞれ、正圧を発生させるレール面の役割を果たす。
【００３７】
流入側段差面２０８、サイド段差面２１２、２４２、および流出側段差面２１０は、同じ深さであり、同一平面上にある。これらは、それぞれ、流入側レール２１６の流入側、サイド・レール２１８、２４４の流入側、そして、流出側レール２２０の流入側に形成されている。さらに、流出側レール２２０及びヘッド素子部２４０の内周側と外周側に形成されている流出パッド２３６、２３８の表面も、上記複数の段差面と同じ深さである。これにより、製造効率を上げることができる。なお、流出パッド２３６、２３８の表面が上記複数の段差面と異なる深さであってもよい。いずれの場合においても、流出パッド２３６、２３８の表面の深さ（流出側レール２２０からの深さ）は、０．３μｍ以下であることが好ましく、好ましいは０．１〜０．２μｍである。これにより、トレーリング端における気流の逆流を効果的に抑制し、液滴の付着を抑制することができる。
【００３８】
空気は、空気流入端２０２からヘッド・スライダ１１８と磁気ディスク１０６との間に形成される間隙に流れ込み、その一部は流入側段差面２０８、中央チャネル２２８、および流出側段差面２１０に流れる。空気は段差面部分（浅溝）によって圧縮される。圧縮された空気は流入側レール２１６と流出側レール２２０に流れ、これにより流入側レール２１６の表面と流出側レール２２０の表面それぞれにおいて正圧が発生する。ヘッド・スライダ１１８が磁気ディスク１０６から浮上するのに必要とする十分な正圧を発生させる流出側段差面２１０の長さ（気流方向：飛行方向における寸法）は５０μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以上である。
【００３９】
好ましい形状として、流出側レール２２０の幅（ディスク半径方向における寸法）は、流出端において小さくなっている。具体的には、流出側段差面２１０の流出端における流出側レール２２０の幅よりも、流出側レール２２０の流出端における幅が小さい。さらに、流出側レール２２０の流出側において両側面がテーパ状になっており、その幅は、流入側から流出端に向かうに従って減少している。流出側レール２２０の流出端の幅を狭くすることより、スペーシングが狭くなった際に流出側レール２２０流出端が磁気ディスクと接触する蓋然性を小さくすることができる。設計によっては、流出パッドの両側面がテーパ状でなくともよい。
【００４０】
また、流出側レール２２０の流出端の下流側に段差面が形成されており、流出側レール２２０はヘッド・スライダ１１８の流出端２０６に届いていない。これにより、特に、浮上高制御用のヒータをヘッド部に設け、リード／ライト素子部周辺を空気軸受け面から突出するように熱的に膨張させる場合に、膨張した流出側レール２２０の表面が磁気ディスクに接触するのを避けることができる。
【００４１】
流出側レール２２０の流入側には、流出側段差面２１０を中央で二つの部分に分ける突出部が形成されている。突出部の表面は、流出側レール２２０の表面と同じ平面上にある。このように、流出側レール２２０の流入側は、流入側をＷ字に開いて形成されている（Ｗ字状）。これにより、ヘッド素子部２４０における圧力を小さくし、磁気ディスク１０６から浮上するヘッド・スライダ１１８の熱的浮上高制御をより効率的に行うことができる。
【００４２】
流入側のサイド段差面２１２および２４２のそれぞれは、流入側段差面２０８と同じ深さであり、同一平面上にある。サイド・レール２１８、２４４のそれぞれのレール面の流入側は、流入側をＵ字に開いた形状で形成されている。空気流入端２０２からヘッド・スライダ１１８と磁気ディスク１０６との間に形成された間隙に流れ込む空気の一部は、流入側段差面２０８およびサイド段差面２１２、２４２に流れ、圧縮される。サイド・レール２１８、２４４のそれぞれにかかる圧力は高くなり（正圧）、ロール方向における空気剛性を増加させる。
【００４３】
中チャネル２２８の面（底面）は、負圧溝２２２、２２４、２２６の面（底面）より深く設けられている。中央チャネル２２８は、圧縮された空気が流出側レール２２０の表面面に沿ってスライダのトレーリング端に向かって流れることができる構成（形状）となっている。ヘッド素子部２４０は、リーディング・エッジ付近からヘッド素子部２４０に向かって形成されている。中央チャネル２２８の長手方向の中心はヘッド素子部２４０の中心と略一致している。
【００４４】
同様に、２つのサイド・チャネル２３０、２３２の面は負圧溝２２２、２２４、２２６の面より深く、中央チャネル２２８の面と同じ深さで設けられている。複数のサイド・チャネル２３０、２３２のうち少なくとも１つのサイド・チャネル（本例においてサイド・チャネル２３０）が中央チャネル２２８につながっている。この複数のサイド・チャネル２３０、２３２は、空気がヘッド・スライダ１１８の側端へ流れる構成となっている。
【００４５】
流入側段差面２０８を含む面からの負圧溝２２２、２２４、２２６の深さは、約５００ｎｍから８００ｎｍである。流入側レール２１６を含む面からの負圧溝２２２、２２４、２２６の深さは、約６００ｎｍから１０００ｎｍである。本実施形態におけるヘッド・スライダは、いわゆるピコ・サイズ（約１２５０×１０００×３００μｍ）あるいはフェムト・サイズ（約８５０×７００×２３０μｍ）のヘッド・スライダに適用されるが、アト・サイズ（約８５０×５００×１８０μｍ）のヘッド・スライダに適用することもできる。ヘッド・スライダは、セラミックスまたは中間金属化合物で形成することができる。
【００４６】
内周側流出パッド２３６の長手方向における長さ２５０と、外周側流出パッド２３８の長手方向における長さ２５２とは、スライダの空気流出端２０６からヘッド素子部２４０の流入側端までの長さ２４８の２倍以上であることが好ましく、好ましい範囲は２倍〜３倍である。これにより、十分は正圧が生成されて流出端からの逆流を効果的に防ぐことができる。
【００４７】
以下に、本実施形態によるヘッド・スライダ１１８における流出パッド２３６、２３８について、詳細に説明する。流出パッド２３６、２３８は、負圧溝２２４、２２６内におおける流出側レール２２０近傍の逆気流を抑制する。流出パッド２３６、２３８は、流出側レール２２０上及びその側面においてスキュー角に沿った気流に流出端２０６まで通過させ、流出側レール２２０上のヘッド素子部（リード／ライト素子）２４０の周囲（近傍）の流出端近くに発生する逆気流を抑制する。流出パッド２３６、２３８のこの作用により、流出側レール２２０の近傍に潤滑油が溜まることを防ぎ、高い信頼性を実現することができる。
【００４８】
図４（Ａ）、４（Ｂ）、４（Ｃ）は、それぞれ、ヘッド・スライダ４０１、４０２、４２０の流入側段差面４０３からレール面４０４を通って流出端段差面４０５、４０６、４２５へ流れる空気、液滴、または粒子４０７を例示的に示している。図４（Ａ）において、流出端段差面４０５のレール面４０４からの段差深さは深くないため、その位置における高さ方向の気流速度分布は４０８で示すとおり、下流側（流出側）に流れる方向のみである。したがって、流出端段差面４０５上およびその近傍位置においても下流側へ流れる気流４１０は存在する。このため、空気、液滴、あるいは粒子４０７は下流側へ流れる。
【００４９】
一方、図４（Ｂ）においては、流出端段面４０６のレール面４０４からの段差深さが深いため、その位置における高さ方向の気流速度分布は４０９で示すとおりである。流出端段差面４０６上およびその近傍位置において、逆気流４１１が存在している。このため、流出端段差面４０６上に、空気、液滴、あるいは粒子が溜まる。
【００５０】
図４（Ｃ）において、ヘッド・スライダ４２０は、比較的長い負圧領域４２３を有している。流出端段差軸受け面４２５の圧力は、負圧領域４２３の効果によって、周囲圧力と等しいヘッド・スライダの流出端４２１の圧力より低い。したがって、負圧領域４２３と流出端段差軸受け面４２５の境界近傍において逆気流４２２が発生し、空気、液滴、あるいは粒子４０７は流出端側をうまく流れることができず、その結果、空気、液滴、あるいは粒子が溜まる。
【００５１】
図５及び図６を参照して説明したヘッド・スライダの空気軸受け面構造においては、ヘッド素子部が埋め込まれている流出側レールの周囲（近傍）において逆流が発生している。これは、図４（Ｂ）あるいは（Ｃ）に対応した現象が発生していることを意味している。この逆流により流出側レールに向かう停滞線５０４、６０６が流出側レールに達し、液滴が流出側レールに溜まると共に、流出端で生成された液滴を流出側レールに沿って上流側に運ぶことで、溜まる液滴の量を増加させる。
【００５２】
本形態の流出パッド２３６、２３８は、流出側レール２２０近傍における逆流を抑制し、流出側レール２２０近傍において、図４（Ａ）に示した気流速度分布の状態あるいはそれに近い状態を作り出す。これにより、負圧溝２２４、２２６において生成される流出側レール２２０に向かう停滞線を流出側レール２２０から遠ざけ、さらに、流出側レール２２０の流出端で生成されうる液滴の上流への流れを抑える。これにより、流出側レール２２０に溜まる液滴を抑制することができる。
【００５３】
図２及び３に示すように、ヘッド・スライダ１１８の空気軸受け面２０４は、流出側レール２２０の左右（内周側と外周側）に、内周側流出パッド２３６と外周側流出パッド２３８とを有している。二つの流出パッド２３６、２３８の間に挟まれた位置にヘッド素子部２４０は位置している。二つの流出パッド２３６、２３８の表面（パッド面）は、流出側レール２２０のレール面よりも深く、負圧溝２２４、２２６よりも浅い位置にある。さらに、好ましい構成において、流出パッド２３６、２３８のパッド面の深さは、段差面２１０と同じである。これにより、ヘッド・スライダの浮上のための空気軸受け面の設計への影響を小さくすることができる。
【００５４】
流出パッド２３６、２３８のパッド面は三角形状であり、ヘッド・スライダの流出端２０６に達している。内周側流出パッド２３６の内周側面は、平坦であって、内周側負圧溝２２４から垂直に立ち上がっている。内周側流出パッド２３６のパッド面は上記内周側面と垂直であり、直線状の内周側端辺３６１を有している。外周側流出パッド２３８の外周側面は、平坦であって、外周側負圧溝２２６から垂直に立ち上がっている。外周側流出パッド２３８のパッド面は上記外周側面と垂直であり、直線状の外周側端辺３８１を有している。二つの流出パッド２３６、２３８は、ヘッド・スライダの内周側端、外周側端まで達しておらず、二つの負圧溝２２４、２２６は流出端まで達している。
【００５５】
図２に示すように、内周側流出パッド２３６の内周側端辺３６１は、流入側から流出側へと向かう方向において内周側に傾いており、ヘッド・スライダ１１８の流入端２０２の中心と流出端２０６の中心を結ぶ中心線に対する角度はβ２である。外周側流出パッド２３８の外周側端辺３８１は、流入側から流出側へと向かう方向において外周側に傾いており、上記中心線に対する角度はβ１である。
【００５６】
発明者らの検討によれば、流出パッド２３６、２３８が、流出側レール２２０近傍における逆流を抑制するためには、角度β２、β１を適切な範囲内で選択することが重要である。角度β２、β１が適切な範囲外にあると、流出側レール２２０に溜まる液滴を抑えることができない、あるいは、ヘッド・スライダ１１８の浮上高に大きな影響を及ぼす結果となる。
【００５７】
流出側レール２２０に液滴が溜まることを効果的に抑制するため、角度β２、β１の適切な範囲は、ヘッド・スライダ１１８のスキュー角の絶対値により規定される。ヘッド・スライダのスキュー角により気流が変化するため，最内周及び最外周データ・トラックにおけるスキュー角により、角度β２、β１を規定することが重要である。
【００５８】
内周側流出パッド２３６のパッド面の角度β２は、磁気ディスクの最外周データ・トラックにおけるスキュー角の絶対値α１以上であることが重要である。図１１（Ａ）は、角度β２とスキュー角α１との関係を示している。スキュー角絶対値α１で規定されている矢印は、最外周データ・トラックにおける気流の方向を示している。図１１（Ａ）に示すように、内周側流出パッド２３６のパッド面は、スライダ１２の長手方向に対してβ２の角度を有する内周側端辺を有している。
【００５９】
磁気ディスクの外周側領域において、角度β２が各半径位置におけるスキュー角の絶対値以上である場合、その半径位置において、パッド２３６上を通る気流の乱れを効果的に抑制することができ、気流は流出側レール２２０（パッド２３６）に沿って下流へと流れる。角度β２がスキュー角に対して小さい場合、空気は内周側流出パッド２３６の表面に沿って流れにくくなり、気流が乱れる。このため、流出側レール２２０に液滴が溜まりやすくなる。角度β２を最外周データ・トラックにおけるスキュー角度の絶対値α１以上とすることで、ディスク外周側領域のいずれに位置においも、内周側流出パッド２３６のパッド面の角度β２はスキュー角度の絶対値以上であることができる。
【００６０】
ここで、内周側流出パッド２３６のパッド面の角度β２と最内周データ・トラックにおけるスキュー角の絶対値α２との和（α２＋β２）は、９０°以下であることが重要である。図１１（Ｂ）は、角度β２と角度α２との和が９０°である状態を示している。内周側領域の各半径位置において、角度β２が、その半径位置におけるスキュー角絶対値と上記関係とによって決まる角度よりも大きい場合、内周側流出パッド２３６の流入端面に沿って液滴が溜まりやすくなるからである。最内周データ・トラックにおけるスキュー角度の絶対値α２により角度β２の最大値を規定することで、ディスク内周側領域のいずれに位置においも、角度β２とスキュー角度との間において上記関係を満たすことができる。
【００６１】
外周側流出パッド２３８の角度β１については、内周側流出パッド２３６の角度β２と反対となる。つまり、外周側流出パッド２３８のパッド面の角度β１は、磁気ディスクの最内周データ・トラックにおけるスキュー角の絶対値α２以上であることが重要である。図１２（Ａ）は、角度β１とスキュー角α２との関係を示している。スキュー角絶対値α２で規定されている矢印は、最内周データ・トラックにおける気流の方向を示している。図１１（Ａ）に示すように、外周側流出パッド２３８のパッド面は、スライダ１２の長手方向に対してβ１の角度を有する外周側端辺を有している。
【００６２】
磁気ディスクの内周側領域において、角度β１が各半径位置におけるスキュー角の絶対値以上である場合、その半径位置において、外周側流出パッド２３８上を通る気流の乱れを効果的に抑制することができ、気流は流出側レール２２０（パッド２３８）に沿って下流へと流れる。角度β１がスキュー角に対して小さい場合、空気は外周側流出パッド２３８の表面に沿って流れにくくなり、気流が乱れる。このため、流出側レール２２０に液滴が溜まりやすくなる。角度β１を最内周データ・トラックにおけるスキュー角度の絶対値α２以上とすることで、ディスク内周側領域のいずれに位置においも、外周側流出パッド２３８のパッド面の角度β１はスキュー角度の絶対値以上であることができる。
【００６３】
ここで、外周側流出パッド２３８の角度β１と最外周データ・トラックにおけるスキュー角の絶対値α１との和（α１＋β１）は、９０°以下であることが重要である。図１２（Ｂ）は、角度β１と角度α１との和が９０°である状態を示している。外周側領域の各半径位置において、角度β１が、その半径位置におけるスキュー絶対値と上記関係とにより決まる角度よりも大きい場合、外周側流出パッド２３８の流入端面に沿って液滴が溜まりやすくなるからである。最外周データ・トラックにおけるスキュー角の絶対値α１により角度β１の最大値を規定することで、ディスク外周側領域のいずれに位置においも、角度β１とスキュー角度との間において上記関係を満たすことができる。
【００６４】
図２、３に示す構成において、流出パッド２３６、２３８は、ヘッド・スライダ１１８の長手方向に延びる中心線に対して、線対称の形状を有している。つまり、流出パッド２３６、２３８のパッド面は同じ深さにあり、内周側端辺３６１、外周側端辺３８１の長さと角度も同じ値である。このように、二つの流出パッド２３６、２３８は線対称であることが好ましい。これにより、二つの流出パッド２３６、２３８がヘッド・スライダの浮上設計に及ぼす影響を小さくすることができる。
【００６５】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に従うヘッド・スライダが回転する磁気ディスクの外周側領域における特定の半径位置の上空を浮上する場合の、ヘッド・スライダの空気軸受け面付近を流れる気流のシミュレーションの結果を示している。図８（Ａ）において、８０８および８１０はそれぞれ流出パッド２３６および２３８（図２、３参照）上の気流を示している。８０４および８０６は、それぞれ、流出パッド２３６、２３８に向かう、あるいはそれらを通過する気流の方向を示す。
【００６６】
負圧溝２２４、２２６（図２、３参照）において、順流の気流と逆流の気流とが合い、気流速度がゼロの場所（停滞線）は、図５に示したシミュレーション結果と比較して、流出パッド２３６、２３８の効果により、それぞれ内周端側あるいは外周端側に移動している。流出側レール２２０の近傍において逆流が発生しておらず、スキュー角に沿った気流は、流出側レール２２０に沿って下流側に流れている。このため、潤滑剤が流出側レール面２２０付近の場所に付着する現象を回避することができ、潤滑剤は負圧溝２２４、２２６内の部分にはほとんど溜まることがない。
【００６７】
図８（Ｂ）において、８０８および８１０は、それぞれ、ヘッド素子部２４０の周囲の流出端付近における気流を例示的に示す。流出側レール２２０の両側それぞれにある流出パッド２３６、２３８が改良され、それによって、これらの上において、逆気流が起こらないことを示している。したがって、流出側レール２２０に付着した潤滑剤は、ヘッド・スライダの流出端から下流側へと飛び散り、そこに溜まることがない。このため、ヘッド素子部から磁気ディスクへ液滴が落下して起こる読み取り／書き込みエラーを防止することができる。
【００６８】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態によるヘッド・スライダが回転する磁気ディスクの内周側領域における特定半径位置の上空を浮上する場合の、ヘッド・スライダの空気軸受け面付近を流れる気流のシミュレーションの結果を示す。図９（Ａ）において、９０８および９１０はそれぞれ流出パッド２３６および２３８上の気流を示し、９０４および９０６は、それぞれ、流出パッド２３６、２３８に向かうあるいはそれらを通過する気流の方向を示す。
【００６９】
負圧溝２２４、２２６において、順流の気流と逆流の気流とが合い、気流速度がゼロの場所（停滞線）は、図５に示したシミュレーション結果と比較して、流出パッド２３６、２３８の効果により、それぞれ内周端側あるいは外周端側に移動している。流出側レール２２０の近傍において逆流が発生しておらず、スキュー角に沿った気流は、流出側レール２２０に沿って下流側に流れている。このため、潤滑剤が流出側レール面２２０付近の場所に付着する現象を回避することができる。よって、潤滑剤はこの部分にはほとんど溜まらない。
【００７０】
図９（Ｂ）において、９０８および９１０は、それぞれ、ヘッド素子部２４０周囲の流出端付近における気流を例示的に示す。流出側レール２２０の両側それぞれにある流出パッド２３６、２３８が改良され、それによって、これらの上において、逆気流が起こらないことを示している。したがって、流出側レール２２０に付着した潤滑剤はヘッド・スライダの流出端から下流側へと飛び散り、そこに溜まることはない。このため、ヘッド素子部から磁気ディスクへ液滴が落下して起こる読み取り／書き込みエラーを防止することができる。
【００７１】
このように、流出パッド２３６、２３８により付着液滴を抑制することで、浮上高損失を抑制することができる。また、二つの流出パッド２３６、２３８の角度β１、β２は、浮上面での気圧に影響を及ぼす。従って、それら角度の変化に起因する浮上面での気圧変化及びその気圧変化よる浮上高変化の観点からも、それら角度は適切な範囲内に設定されていることが好ましい。図７は、高度３ｋｍにおける流出パッド角度と浮上高損失の増加量の関係を示す測定結果である。浮上高損失の増加量Ｒは、（ｈ−ｈ０）／ｈ０に等しい。
【００７２】
ｈ０は、流出パッド２３６、２３８が存在しないオリジナルデザインにおける高度３ｋｍでの浮上高損失（浮上高の低下）、ｈは本実施形態の流出パッド２３６、２３８を設けたデザインにおける高度３ｋｍでの浮上高損失である。従って、浮上高損失の増加量Ｒは、オリジナルデザインにおける高度３ｋｍでの浮上高損失に対して、本実施形態の流出パッド２３６、２３８を設けた場合に浮上高損失が増加する割合（％）を示す。
【００７３】
図７に示すように、高度３ｋｍにおける浮上高損失の増加量Ｒは、パッド角の増加とともに増加する。高度３ｋｍにおけるパッド角度βと浮上高損失の増加量Ｒの関係を求めると、以下の式が与えられる。
Ｒ＝４Ｅ−０６β２．８０７６          （数式１）
【００７４】
各流出パッド２３６、２３８の角度β１、β２が大きすぎる場合は、高高度における浮上高損失が増加し、各サイド端が磁気ディスクに接触しやすくなりうる。ここで、ヘッド・スライダ設計においては、浮上高損失の増加量が１０％以下であれば、製造バラツキを考慮しても、十分な浮上特性を確保することができる。そのため、流出パッド２３６、２３８を有するヘッド・スライダにおいて、各パッド角度β１、β２は３５°以下であることが好ましい。
【００７５】
図１０は、ヘッド・スライダと磁気ディスクとが接触する熱的浮上高制御用ヒータの電力（接触電力）の変化量の測定結果を示している。接触電力の変化量は、最初の接触とそれから１時間浮上を続けた後の２回目の接触との間の変化量である。図１０は、本実施形態に従うヘッド・スライダ（流出パッドあり）の測定結果に加え、従来のヘッド・スライダ（流出パッドなし）の測定結果を比較例として示している。接触電力量は、スライダの空気軸受け面に潤滑剤が溜まることによって増加する。図１０から理解されるように、本実施形態のヘッド・スライダの接触電力量の増加が少なく、従来例と比較して空気軸受け面へ溜まる潤滑剤が少ないことを意味している。
【００７６】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明はＨＤＤに限らず、他の回転するディスクを使用するディスク・ドライブ装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】磁気ディスク・ドライブの例示的な概略図である。
【図２】本発明の実施形態による磁気ヘッド・スライダの一例の例示的な平面図である。
【図３】本発明の実施形態による磁気ヘッド・スライダの一例の例示的な斜視図である。
【図４】ヘッド・スライダの空気流出端に溝が設けられた場合の気流の一例である。
【図５】従来のヘッド・スライダが回転するディスクの外周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図６】従来のヘッド・スライダが回転するディスクの内周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図７】高度３０００ｍレベルにおける、パッド角度と浮上高損失の最大増加量の関係を示す例示的な図である。
【図８】本発明の実施形態によるヘッド・スライダが回転するディスクの外周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図９】本発明の実施形態によるヘッド・スライダが回転するディスクの内周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図１０】本発明の実施形態および従来例のヒータにおける、最初の接触および１時間浮上後の２回目の接触の間の接触電力変化量の例示的な実験結果である。
【図１１】内周側流出パッドのパッド角度と最外周データ・トラック位置でのスキュー角絶対値との間の関係を示す図である。
【図１２】外周側流出パッドのパッド角度と最内周データ・トラック位置でのスキュー角絶対値との間の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０２  磁気ディスク・ドライブ、１０４  ベース、１０６  磁気ディスク
１０８  スピンドル・モータ、１１０  アクチュエータ
１１２  アクチュエータ・アーム、１１４  枢動アセンブリ、１１６  サスペンション
１１８  ヘッド・スライダ、１２０  ボイス・コイル・モータ、１２２  ＰＦＰＥ膜
１２４  スライダ軌道、１２６  磁気ディスク内周、１２８  磁気ディスク外周
２０２  空気流入端、２０４  空気軸受け面（ＡＢＳ面）、２０６  空気流出端
２０８  流入側段差（浅溝）面、２１０  流出側段差面
２１２、２１４、２４０、２４６  サイド段差面、２１６  流入側レール
２１８、２４４  サイド・レール、２２０  流出側レール
２２２、２２４、２２６  負圧溝、２２８  中央チャネル
２３０、２３２  サイド・チャネル、２３４  第２段差面
２３６、２３８  流出パッド、２４０  ヘッド素子部
２４８  ヘッド素子部の流入側端までの長さ
２５０  内周側流出パッドの長手方向における長さ
２５２  外周側流出パッドの長手方向における長さ
４０１、４０２、４２０、５０２、６０２、８０２、９０２  ヘッド・スライダ
４０３  流入側段差軸受け面、４０４  レール面
４０５、４０６、４２５  流出端段差軸受け面、４０７  空気または液滴または粒子
４０８、４０９  気流速度分布、４１０  気流、４１１、４２２  逆気流
４２１  ヘッド・スライダ流出端、４２３  負圧領域
５０４、５０６、６０４、６０６  停滞線、５０８、５１０、６０８、６１０  逆気流
８０４、８０６、９０４、９０６  気流
８０８、８１０、９０８、９１０  パッド面上の気流
【図１】
2010140523.tif 000003
【図２】
2010140523.tif 000004
【図３】
2010140523.tif 000005
【図４】
2010140523.tif 000006
【図５】
2010140523.tif 000007
【図６】
2010140523.tif 000008
【図７】
2010140523.tif 000009
【図８】
2010140523.tif 000010
【図９】
2010140523.tif 000011
【図１０】
2010140523.tif 000012
【図１１】
2010140523.tif 000013
【図１２】
2010140523.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月25日(2010.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記内周側流出パッドと外周側流出パッドの前記ヘッド・スライダの長手方向における長さは、前記ヘッド・スライダの流出端から前記ヘッド素子部の流入側端までの長さの２倍以上である、
請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、従来のヘッド・スライダ５０２の空気軸受け面上の気流を示している。ヘッド・スライダ５０２は、磁気ディスクの内周部の一地点上空を浮上している。図における右側が流出側、左側が流入側である。ヘッド・スライダ表面付近において、流出側レールの両側部分近くに流出端側からの逆気流５０８および５１０が発生している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、従来のヘッド・スライダ５０２の空気軸受け面上の気流を示している。ヘッド・スライダ６０２は、磁気ディスクの外周部の一地点上空を浮上している。ヘッド・スライダ表面付近において、流出側レールの両側面部近くに流出端側からの逆気流６０８および６１０が発生している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
前記β１とβ２とは、同じ大きさであり、前記内周側流出パッドのパッド面と、前記外周側流出パッドのパッド面とは同一の深さにあることが好ましい。これにより、容易な設計及び製造により信頼性が高いヘッド・スライダを製造することができる。
好ましくは前記β１とβ２とは、以下の条件を満足する、β１≦３５°：β２≦３５°。これにより、高高度の浮上高損失を効果的に抑制することができる。
好ましくは、前記内周側流出パッドと外周側流出パッドの前記ヘッド・スライダの長手方向における長さは、前記ヘッド・スライダの流出端から前記ヘッド素子部の流入側端までの長さの２倍以上である。これにより、流出端からの逆流を効果的に防ぐことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
サイド・レール２１８は内周側に形成され、気ディスクに対向するレール面を有する。サイド・レール２４４は外周側に形成され、気ディスクに対向するレール面を有する。サイド・レール２１８、２４４のそれぞれの流入側に、サイド段差面２１２、２４２が設けられている。サイド・レール２１８、２４４のそれぞれの流出端側に、サイド段差面２１４、２４６が設けられている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
好ましい形状として、流出側レール２２０の幅（ディスク半径方向における寸法）は、流出端において小さくなっている。具体的には、流出側段差面２１０の流出端における流出側レール２２０の幅よりも、流出側レール２２０の流出端における幅が小さい。さらに、流出側レール２２０の流出側において両側面がテーパ状になっており、その幅は、流入側から流出端に向かうに従って減少している。流出側レール２２０の流出端の幅を狭くすることより、スペーシングが狭くなった際に流出側レール２２０流出端が磁気ディスクと接触する蓋然性を小さくすることができる。設計によっては、流出側レール２２０の両側面がテーパ状でなくともよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
中央チャネル２２８の面（底面）は、負圧溝２２２、２２４、２２６の面（底面）より深く設けられている。中央チャネル２２８は、圧縮された空気が流出側レール２２０の表面面に沿ってスライダのトレーリング端に向かって流れることができる構成（形状）となっている。中央チャネル２２８は、リーディング・エッジ付近からヘッド素子部２４０に向かって形成されている。中央チャネル２２８の長手方向の中心はヘッド素子部２４０の中心と略一致している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
内周側流出パッド２３６のパッド面の角度β２は、磁気ディスクの最外周データ・トラックにおけるスキュー角の絶対値α１以上であることが重要である。図１１（Ａ）は、角度β２とスキュー角α１との関係を示している。スキュー角絶対値α１で規定されている矢印は、最外周データ・トラックにおける気流の方向を示している。図１１（Ａ）に示すように、内周側流出パッド２３６のパッド面は、スライダ１１８の長手方向に対してβ２の角度を有する内周側端辺を有している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
外周側流出パッド２３８の角度β１については、内周側流出パッド２３６の角度β２と反対となる。つまり、外周側流出パッド２３８のパッド面の角度β１は、磁気ディスクの最内周データ・トラックにおけるスキュー角の絶対値α２以上であることが重要である。図１２（Ａ）は、角度β１とスキュー角α２との関係を示している。スキュー角絶対値α２で規定されている矢印は、最内周データ・トラックにおける気流の方向を示している。図１２（Ａ）に示すように、外周側流出パッド２３８のパッド面は、スライダ１１８の長手方向に対してβ１の角度を有する外周側端辺を有している。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
図８（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態に従うヘッド・スライダが回転する磁気ディスクの内周側領域における特定の半径位置の上空を浮上する場合の、ヘッド・スライダの空気軸受け面付近を流れる気流のシミュレーションの結果を示している。図８（Ａ）において、８０８および８１０はそれぞれ流出パッド２３６および２３８（図２、３参照）上の気流を示している。８０４および８０６は、それぞれ、流出パッド２３６、２３８に向かう、あるいはそれらを通過する気流の方向を示す。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態によるヘッド・スライダが回転する磁気ディスクの外周側領域における特定半径位置の上空を浮上する場合の、ヘッド・スライダの空気軸受け面付近を流れる気流のシミュレーションの結果を示す。図９（Ａ）において、９０８および９１０はそれぞれ流出パッド２３６および２３８上の気流を示し、９０４および９０６は、それぞれ、流出パッド２３６、２３８に向かうあるいはそれらを通過する気流の方向を示す。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
【図１】磁気ディスク・ドライブの例示的な概略図である。
【図２】本発明の実施形態による磁気ヘッド・スライダの一例の例示的な平面図である。
【図３】本発明の実施形態による磁気ヘッド・スライダの一例の例示的な斜視図である。
【図４】ヘッド・スライダの空気流出端に溝が設けられた場合の気流の一例である。
【図５】従来のヘッド・スライダが回転するディスクの内周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図６】従来のヘッド・スライダが回転するディスクの外周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図７】高度３０００ｍレベルにおける、パッド角度と浮上高損失の最大増加量の関係を示す例示的な図である。
【図８】本発明の実施形態によるヘッド・スライダが回転するディスクの内周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図９】本発明の実施形態によるヘッド・スライダが回転するディスクの外周の一地点上空を浮上している際のヘッド・スライダのＡＢＳ面近傍における気流の一例である。
【図１０】本発明の実施形態および従来例のヒータにおける、最初の接触および１時間浮上後の２回目の接触の間の接触電力変化量の例示的な実験結果である。
【図１１】内周側流出パッドのパッド角度と最外周データ・トラック位置でのスキュー角絶対値との間の関係を示す図である。
【図１２】外周側流出パッドのパッド角度と最内周データ・トラック位置でのスキュー角絶対値との間の関係を示す図である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
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