(57)【要約】  本発明は、ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体をアクセスするディスク装置において、上記ヘッドが、熱の供給を受け熱膨張により該ヘッドと上記情報記憶媒体との接触状態を変化させる熱アクチュエータを備えた。ここで、上記ヘッドと上記情報記憶媒体との間の摩擦力を検出するセンサと、上記センサで検出された摩擦力に基づいて上記熱アクチュエータへの熱の供給を制御することにより、該熱アクチュエータに、上記ヘッドと上記情報記憶媒体との間の接触状態を調整させる熱供給制御部とを、さらに備えてもよい。
2009063543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体との間で情報の記録や再生を行う（アクセスする）ディスク装置において、
前記ヘッドが、熱の供給を受け熱膨張により該ヘッドと前記情報記憶媒体との接触状態を変化させる熱アクチュエータを備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
前記ヘッドと前記情報記憶媒体との間の摩擦力を検出するセンサと、
前記センサで検出された摩擦力に基づいて前記熱アクチュエータへの熱の供給を制御することにより、該熱アクチュエータに、前記ヘッドと前記情報記憶媒体との間の接触状態を調整させる熱供給制御部とを、さらに備えたことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
前記ヘッドを搭載するとともに、前記情報記憶媒体から離間し該情報記憶媒体の回転に伴う空気流の作用を発生させる離間部を有するヘッドスライダを備え、
前記ヘッドが、前記情報記憶媒体に接触して該情報記憶媒体のアクセスを担う接触部を有するものであり、
前記熱アクチュエータが、前記接触部に配備され、熱膨張により該接触部の、前記情報記憶媒体との接触状態を変化させるものであることを特徴とする請求項１又は２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記熱アクチュエータが、熱膨張により前記接触部の突き出し量を増加させ該接触部の前記情報記憶媒体との接触面の面積を低減させて前記ヘッドと前記情報記憶媒体との間の摩擦力を低下させるものであることを特徴とする請求項３記載のディスク装置。
【請求項５】
前記熱アクチュエータが、熱膨張により前記接触部の突き出し量を増加させることにより、前記離間部と前記情報記憶媒体との間の距離を増加させ該情報記憶媒体の回転に伴う空気流により該離間部に作用する浮上力を減少させて前記ヘッドと前記情報記憶媒体との間の摩擦力を増加させるものであることを特徴とする請求項３記載のディスク装置。
【請求項６】
前記ヘッドが、前記情報記憶媒体に接触して該情報記憶媒体のアクセスを担う接触部と、該情報記憶媒体から離間し該情報記憶媒体の回転に伴う空気流の作用を発生させる離間部とを有し、
前記熱アクチュエータが、前記離間部に配備され、熱膨張により該離間部の形状を変化させ前記情報記憶媒体の回転に伴う空気流の該離間部への作用を変化させて前記接触部の、該情報記憶媒体との間の摩擦力を変化させるものであることを特徴とする請求項１又は２記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体をアクセスするディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ技術の発展とともに、コンピュータに内蔵される機器や、コンピュータに外部から接続される周辺機器に関する技術も急速に発展している。こうした技術の１つに、磁気ディスクなどの、ディスク状の情報記憶媒体を備え、情報記憶媒体に情報を書き込むことで情報の記録を行う機能や、情報が書き込まれた情報記憶媒体から情報を読み出して情報の再生を行う機能を持つディスク装置が知られている。こうしたディスク装置の多くは、情報記憶媒体との間で情報の記録や再生（情報アクセス）を行う記録／再生部（ヘッド）を有するヘッドスライダを備えており、情報記憶媒体を回転させながら情報記憶媒体の表面近くにヘッドスライダを配置することにより、記録／再生部を情報記憶媒体表面近くに接近させて情報記憶媒体上の各記憶領域（トラック）への情報の記録や、各トラックからの情報の再生を行っている。【０００３】
コンピュータ技術の急速な発展とともに、より高い記録密度を有する情報記憶媒体を備えた装置に対する要望が高まってきており、市場に出回る情報記憶媒体の記録密度は年々上昇している。一般に、情報記憶媒体の記録密度が高くなるほど、情報の正確な記録・再生のために情報記憶媒体表面に対する記録／再生部（ヘッド）の接近距離を短くすることが必要となり、さらに、その接近距離を一定に保つことが要求される。【０００４】
最近では、回転する情報記憶媒体に記録／再生部（ヘッド）を接触させたままスライドさせて、情報の記録や再生を行うコンタクトスライダ方式を採用したディスク装置が検討されており、この方式を採用したディスク装置は、記録／再生部（ヘッド）を情報記憶媒体表面近くの一定の接近距離に保つ能力が高く、高記録密度の情報記憶媒体に適したディスク装置となっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９７４２１号公報
【０００５】
コンタクトスライダ方式を採用したディスク装置では、記録／再生部（ヘッド）が情報記憶媒体と接触しているため、安定した記録／再生能力を発揮する上ではヘッドスライダと情報記憶媒体との摩擦を充分に抑えることが必要となる。また、ディスク装置の製造直後ではこうした摩擦が充分に抑えられた状態となっていても、環境や経時変化によってヘッドスライダと情報記憶媒体との摩擦は増加することがある。特許文献１記載のディスク装置では、こうした摩擦の増加を補正する機能が備えられておらず、このために記録／再生能力が充分に安定しているとはいえない。【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、安定した記録／再生能力を発揮する、コンタクトスライダ方式のディスク装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明のディスク装置は、
ディスク状の情報記憶媒体を回転させ該情報記憶媒体表面に接触してスライドする接触型のヘッドによって該情報記憶媒体との間で情報の記録や再生を行う（アクセスする）ディスク装置において、
上記ヘッドが、熱の供給を受け熱膨張により該ヘッドと上記情報記憶媒体との接触状態を変化させる熱アクチュエータを備えたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明にいう「アクセス」は、情報記憶媒体への情報の記録と情報記憶媒体からの情報の再生との双方であってもよく、あるいは、例えば再生専用のディスク装置等のように記録と再生のうちの一方であってもよい。
【０００９】
本発明のディスク装置は、熱アクチュエータの熱膨張によって、接触型のヘッドと情報記憶媒体との接触状態を変化させることができ、ヘッドが情報記憶媒体にアクセスする上で望ましい接触状態を実現し維持することができる。
【００１０】
本発明のディスク装置において、「上記ヘッドと上記情報記憶媒体との間の摩擦力を検出するセンサと、上記センサで検出された摩擦力に基づいて上記熱アクチュエータへの熱の供給を制御することにより、該熱アクチュエータに、上記ヘッドスライダと上記情報記憶媒体との間の接触状態を調整させる熱供給制御部とを、さらに備えた」という形態は好ましい形態である。
【００１１】
このような形態によれば、ヘッドが情報記憶媒体と接触するとともにヘッドと情報記憶媒体との間の摩擦力が充分に小さくなった状態を維持することができるため、安定した情報の記録／再生能力が発揮される。
【００１２】
本発明のディスク装置、および、センサと熱供給制御部とを備えた本発明のディスク装置において、「上記ヘッドを搭載するとともに、上記情報記憶媒体から離間し該情報記憶媒体の回転に伴う空気流の作用を発生させる離間部を有するヘッドスライダを備え、上記ヘッドが、上記情報記憶媒体に接触して該情報記憶媒体のアクセスを担う接触部を有するものであり、上記熱アクチュエータが、上記接触部に配備され、熱膨張により該接触部の、上記情報記憶媒体との接触状態を変化させるものである」という形態が採用されてもよい。
【００１３】
また、接触部と離間部とを備えた本発明のディスク装置において、「上記熱アクチュエータが、熱膨張により上記接触部の突き出し量を増加させ該接触部の上記情報記憶媒体との接触面の面積を低減させて上記ヘッドと上記情報記憶媒体との間の摩擦力を低下させるものである」という形態は好ましい形態である。
【００１４】
このような形態によれば、接触部の情報記憶媒体との接触面の面積を低減させることに伴う、ヘッドと情報記憶媒体との間の摩擦係数の減少によって、摩擦力が低下した状態を実現できる。なお、この形態では、接触面の面積低減によってヘッドが情報記憶媒体から受ける垂直抗力がほとんど変化しないように離間部が調整される。
【００１５】
また、接触部と離間部とを備えた本発明のディスク装置において、「上記熱アクチュエータが、熱膨張により上記接触部の突き出し量を増加させることにより、上記離間部と上記情報記憶媒体との間の距離を増加させ該情報記憶媒体の回転に伴う空気流により該離間部に作用する浮上力を減少させて上記ヘッドと上記情報記憶媒体との間の摩擦力を増加させるものである」という形態も好ましい形態である。
【００１６】
このような形態によれば、力の釣り合いにより、浮上力を増加させることに伴って、ヘッドが情報記憶媒体から受ける垂直抗力が減少する。この垂直抗力の減少により、摩擦力が低下した状態を実現できる。なお、この形態では、接触面の面積増加により摩擦係数が増加する効果よりも、垂直抗力が減少する効果が大きくなるように離間部が調整される。
【００１７】
本発明のディスク装置、および、センサと熱供給制御部とを備えた本発明のディスク装置において、「上記ヘッドが、上記情報記憶媒体に接触して該情報記憶媒体のアクセスを担う接触部と、該情報記憶媒体から離間し該情報記憶媒体の回転に伴う空気流の作用を発生させる離間部とを有し、上記熱アクチュエータが、上記離間部に配備され、熱膨張により該離間部の形状を変化させ上記情報記憶媒体の回転に伴う空気流の該離間部への作用を変化させて上記接触部の、該情報記憶媒体との間の摩擦力を変化させるものである」という形態も好ましい形態である。
【００１８】
このような形態によれば、力の釣り合いにより、空気流の離間部への作用を変化させることで、ヘッドが情報記憶媒体から受ける垂直抗力が変化する。この垂直抗力の変化により摩擦力を変化させることができ、ヘッドが情報記憶媒体にアクセスする上で望ましい接触状態を実現することができる。
【００１９】
本発明によれば、安定した記録／再生能力が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のディスク装置の一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を上から見た図である。
【図２】図１のハードディスク装置（ＨＤＤ）の側方から見た図である。
【図３】情報の記録、および情報の再生にヘッドスライダの先端部分が磁気ディスクに接触している様子を表した図である。
【図４】熱アクチュエータの熱膨張とともに変化する、ヘッドスライダの先端部分の形状を表した図である。
【図５】ヘッドスライダが磁気ディスクと接触している際の、熱アクチュエータの熱膨張量とヘッドスライダの振動速度の関係を表した図である。
【図６】熱アクチュエータの制御機構の構成を表した図である。
【図７】垂直抗力を減少させることで摩擦力を減少させるＨＤＤで採用されているヘッドスライダを表した図である。
【図８】熱アクチュエータの熱膨張によって正圧発生部が磁気ディスクに向かって突き出されることで摩擦力が変化するＨＤＤのヘッドスライダを表した図である。
【図９】熱アクチュエータが熱膨張する方向に沿った平面における、図８のヘッドスライダの断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について説明する。【００２２】
図１は、本発明のディスク装置の一実施形態に相当するハードディスク装置（ＨＤＤ）を上から見た図であり、図２は、そのハードディスク装置（ＨＤＤ）の側方から見た図である。【００２３】
これらの図に示すハードディスク装置（ＨＤＤ）１には、ハウジング１１内に中央部に貫通孔のある円盤状の磁気ディスク１２が備えられており、このＨＤＤ１では、磁気ディスク１２への情報の記録と、磁気ディスク１２に記録された情報の再生とが行われる。この磁気ディスク１２が、本発明にいう情報記憶媒体の一例に相当する。図２に示すように、磁気ディスク１２の貫通孔周辺は固定部材１４によって図の上下方向から挟み込まれており、磁気ディスク１２と固定部材１４とは一体化した状態となっている。この固定部材１４は図２の駆動モータ１３の駆動力を受けて図１の面内で円盤状の磁気ディスク１２の円中心を回転中心として回転することができ、この固定部材１４の回転とともに、磁気ディスク１２も回転する。【００２４】
このＨＤＤ１のハウジング１１内には、図２に示すように、磁気ディスク１２の上方にヘッドスライダ１５が設けられており、ヘッドスライダ１５は、サスペンション１６を介してキャリッジアーム１７によって支えられている。ここで、図１に示すように上から見るとキャリッジアーム１７は折れ曲がった形状をしているが、図２で示すように側方から見ると水平方向に延びた形状となっている。折れ曲がったアームの上面には、図１および図２に示すように、キャリッジアーム１７の歪み量を検出する歪センサ２１が備えられており、また、キャリッジアーム１７の測面には、図１に示すように、キャリッジアーム１７の振動を検出するＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサ２２が設けられている。なお、図２では、ＡＥセンサ２２は、キャリッジアーム１７の測面と重なるために図示が省略されている。キャリッジアーム１７は、磁気回路で構成された駆動源１９から駆動力を受けて、図１に示すアーム軸１８を中心に回動することができる部材である。【００２５】
このＨＤＤ１では、磁気ディスク１２への情報の記録、および磁気ディスク１２からの情報の再生の際には、駆動源１９によってキャリッジアーム１７が駆動されることで、ヘッドスライダ１５が、回転する磁気ディスク１２上の所望の記憶領域（トラック）に移動する。ヘッドスライダ１５の先端部分には、後述するように、磁気ディスク１２に情報の記録を行う記録素子と、磁気ディスク１２に記録された情報を再生する再生素子とが搭載されており、情報の記録、および情報の再生は、ヘッドスライダ１５の先端部分が、その所望のトラックに接触した状態で行われる。【００２６】
図３は、情報の記録、および情報の再生にヘッドスライダの先端部分が磁気ディスクに接触している様子を表した図である。【００２７】
ヘッドスライダ１５は、図では左斜め上方に延びるサスペンション１６に固定されており、情報の記録、および情報の再生の際には、この図に示すように、図の右方向を向いた先端部分が、図に矢印Ａ方向に回転する磁気ディスク１２に接する。この先端部分には、上述した記録素子および再生素子と並んで、熱の供給を受けて磁気ディスク１２に向かって熱膨張する熱アクチュエータが備えられており、この熱アクチュエータの熱膨張により、ヘッドスライダ１５と磁気ディスク１２との接触が実現する。【００２８】
図４は、熱アクチュエータの熱膨張とともに変化する、ヘッドスライダの先端部分の形状を表した図である。【００２９】
熱アクチュエータ１５２は、記録素子１５１と再生素子１５３との間に備えられており、これら記録素子１５１、再生素子１５３、熱アクチュエータ１５２の周囲は、ＤＬＣ  （Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ−Ｃａｒｂｏｎ）でできた保護膜１５４によって覆われている。これら熱アクチュエータ１５２、記録素子１５１、再生素子１５３を有する、図３のヘッドスライダ１５の先端部分が、本発明にいうヘッドの一例に相当する。この熱アクチュエータ１５２は、供給された熱量に応じた長さで熱膨張するアクチュエータであり、図４のパート（ａ）には、熱アクチュエータ１５２に対して熱の供給がなく熱アクチュエータが熱膨張していないときの状態が示されている。図４のパート（ａ）の状態において熱アクチュエータ１５２に熱が供給されると、熱アクチュエータ１５２は、保護膜１５４を押しながら図の矢印Ｂ方向に熱膨張し、この熱膨張とともに記録素子１５１および再生素子１５３も図の矢印Ｂ方向に向かって移動する。所定量以上の熱が熱アクチュエータ１５２に供給されると、図４のパート（ｂ）に示すように、図の下方向に突出した部分が磁気ディスク１２に接触するようになる。図４のパート（ｂ）に示す状態でさらに熱量が熱アクチュエータ１５２に供給されると、図４のパート（ｃ）に示すように、突出部分はさらに鋭く下方に向かって突出した形状となり、図４のパート（ｃ）におけるヘッドスライダ１５と磁気ディスク１２との接触面積Ｓ’は、図４のパート（ｂ）におけるヘッドスライダ１５と磁気ディスク１２との接触面積Ｓよりも小さくなる。【００３０】
ここで、情報の記録、および情報の再生の際には、図４のパート（ｂ）や図４のパート（ｃ）に示すように、ヘッドスライダ１５の先端部分が磁気ディスク１２と接触した状態で行われ、記録素子１５１と再生素子１５３とは、磁気ディスク１２が矢印Ａ方向に回転することによって、磁気ディスク１２の各トラックに並ぶ各１ビット領域に順次近接する。情報の記録時には、記録素子１５１に電気的な記録信号が入力され、記録素子１５１は、入力された記録信号に応じて各１ビット領域に磁界を印加してその記録信号に保持された情報を各１ビット領域の磁化方向の形式で記録する。また、情報の再生時には、再生素子１５３が、各１ビット領域の磁化方向の形式で記録された情報を、各１ビット領域それぞれから発生する磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより取り出す。ここで、ヘッドスライダ１５の先端部分のうち、熱アクチュエータ１５２が設けられた、情報の記録および再生の際に磁気ディスク１２に接触する部分の付近が、本発明にいう接触部の一例に相当する。【００３１】
ここで、ＨＤＤ１では、ヘッドスライダ１５が磁気ディスク１２と接触して情報の記録および再生が行われるため、ヘッドスライダ１５と磁気ディスクとの摩擦を充分に抑えることが必要となる。ヘッドスライダ１５と磁気ディスク１２との間に働く摩擦力は、ヘッドスライダ１５と磁気ディスク１２との間の摩擦係数（動摩擦係数）と、この接触面においてヘッドスライダ１５が磁気ディスク１２から受ける垂直抗力との積によって定まる。摩擦係数は接触面積が大きいほど大きくなり、一方、垂直抗力は、図３に示すヘッドスライダ１５では、後述するように、図４のパート（ｂ）や図４のパート（ｃ）のように接触面積が変化してもほとんど変化しない。そこで、図３に示すヘッドスライダ１５では、熱アクチュエータ１５２の熱膨張量（熱膨張する長さ）の制御によって接触面積が調節されることで、情報の記録や再生が行われる際にヘッドスライダ１５と磁気ディスク１２と間に働く摩擦力は、所定レベル以下の摩擦力に維持される。【００３２】
図５は、ヘッドスライダが磁気ディスクと接触している際の、熱アクチュエータの熱膨張量とヘッドスライダの振動速度の関係を表した図である。【００３３】
この図では、ヘッドスライダが磁気ディスクと接触している状態で、熱アクチュエータ１５２の熱膨張量（単位はｎｍ）を増加していったときの、ヘッドスライダ１５の振動速度（単位はｍｍ／ｓ）の変化のグラフが示されている。ここで、このグラフの縦軸のヘッドスライダ１５の振動速度のＲＭＳ値とは、図１に示すＡＥセンサによってヘッドスライダ１５の振動速度を、熱アクチュエータ１５２の熱膨張量は共通にして所定回数測定したときに、所定回数分の振動速度の自乗値の算術平均値を求めその平方根をとること（Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）で得られる値のことである。ヘッドスライダの先端部分が磁気ディスクと接触している状態では、ヘッドスライダ１５と磁気ディスク１２と間に働く摩擦力が大きいほど、このヘッドスライダ１５の振動速度のＲＭＳ値は大きくなる。図５では、熱膨張量の小さい領域では多少の揺らぎがあるものの、グラフ全体としては熱アクチュエータ１５２の熱膨張量が大きくなるに従って振動速度のＲＭＳ値が小さくなっていく様子が示されている。【００３４】
一般に、環境や経時変化によってヘッドスライダと磁気ディスクとの間に働く摩擦力は増加することがあり、図５のグラフは環境や経時変化によってある程度変化する。しかし、図５に示されているように、熱アクチュエータ１５２の熱膨張量が大きくなるに従って振動速度のＲＭＳ値が小さくなっていくという定性的な傾向は、環境や経時変化に関係なく存在する共通の傾向である。【００３５】
ＨＤＤ１では、情報の記録や再生が行われる際の振動速度の大きさが、図５に示す所定のＲＭＳ値ｖ０を超えると、振動速度の大きさがｖ０以下となるように熱アクチュエータ１５２の熱膨張量を増加する制御が行われる。ヘッドスライダ１５がｖ０以下の大きさの振動速度で振動している状態は、情報の記録および再生に障害が出ないほど摩擦力が充分に小さい状態であり、このようにしてＨＤＤ１では、環境や経時変化に関係なく、安定した記録／再生能力が発揮されることとなる。【００３６】
図６は、熱アクチュエータの制御機構の構成を表した図である。【００３７】
図１および図２のＨＤＤ１には、図６に示す構成の熱アクチュエータ１５２の制御機構が備えられている。この熱アクチュエータ１５２の制御機構には、熱アクチュエータ通電回路１５２ａが設けられており、この熱アクチュエータ通電回路１５２ａは、電流が流れると発熱する電熱線を有している。発熱する電熱線により、ヘッドスライダ接触部２３の摩擦力や振動速度を変化させることができる。熱アクチュエータ通電回路１５２ａは、この電熱線に電流を流すことで熱アクチュエータ１５２に熱を供給する電子回路であり、コントローラ２０によって制御されている。【００３８】
また、この熱アクチュエータ１５２の制御機構には、上述した、図１に示すＡＥセンサ２２と、図１および図２に示す歪センサ２１とが含まれており、ＡＥセンサ２２から得られるヘッドスライダ１５の振動速度と、歪センサ２１から得られるキャリッジアーム１７の歪み量とは、コントローラ２０に常時入力される。【００３９】
コントローラ２０は、歪センサ２１から得られるキャリッジアーム１７の歪み量が、ヘッドスライダ１５が磁気ディスク１２と接触していることを示す所定の歪み量を超えているか否かを判定するとともに、ＡＥセンサ２２から得られるヘッドスライダ１５の振動速度の大きさが、図５で上述した、振動速度のＲＭＳ値の閾値ｖ０以下であるか否かも判定する。【００４０】
歪センサ２１から得られるキャリッジアーム１７の歪み量が所定の歪み量以下の状態は、ヘッドスライダ１５が磁気ディスク１２と接触していない状態である。一方、図５で上述したように、ヘッドスライダ１５の振動速度の大きさが閾値ｖ０を超えた状態は、情報の記録および再生を行うには摩擦が大きすぎる状態である。そこで、コントローラ２０は、キャリッジアーム１７の歪み量が所定の歪み量を超えており、かつ、ヘッドスライダ１５の振動速度の大きさが閾値ｖ０以下となる状態が実現するまで、熱アクチュエータ通電回路１５２ａを制御して熱アクチュエータ１５２に熱を供給させる。【００４１】
次に、ヘッドスライダ１５が、磁気ディスク１２との接触面において磁気ディスク１２から受ける垂直抗力について説明する。【００４２】
図３では、接触面においてヘッドスライダ１５が磁気ディスク１２から受ける垂直抗力の大きさＮがその方向とともに表されている。ヘッドスライダ１５は、この垂直抗力の他にも、図の垂直方向について複数種類の力を受けており、垂直抗力Ｎと、これら複数種類の力が釣り合うことによって図３の状態が維持され、垂直抗力の大きさＮは、この力の釣り合いの式から求めることができる。【００４３】
ヘッドスライダ１５の、磁気ディスク１２を向いた面の一部には、磁気ディスク１２の回転に伴う空気の流れによってヘッドスライダ１５を図の上方向（磁気ディスク１２から離れる方向）に浮上させようとする浮上力を発生させる正圧発生部１５ａが設けられており、ヘッドスライダ１５は、正圧発生部１５ａにおいて大きさがＦａの上向きの力を発生させる。この力は、磁気ディスク１２表面から正圧発生部１５ａまでの距離の増加に対し減少する力であって、従って自然長に戻ろうとするバネの伸張力と同様の振る舞いをする力である。ここで、正圧発生部１５ａが、この実施形態では本発明にいう離間部の一例に相当する。また、ヘッドスライダ１５の、磁気ディスク１２を向いた面は、正圧発生部１５ａが備えられている箇所を除き、大部分が、磁気ディスク１２の回転に伴う空気の流れによってヘッドスライダ１５を下方向（磁気ディスク１２に近づく方向）に押し下げようとする押し下げ空気力を発生させる面となっており、この力は、仮想的にヘッドスライダ１５の面上の位置Ｐにおいてヘッドスライダ１５に及ぼされる局所的な力とみなすことができる。この力の大きさはＦｂであり、図では位置Ｐにおいてこの力の大きさと向きとが示されている。正圧発生部１５ａにおける浮上力や、位置Ｐにおける押し下げ空気力は、ヘッドスライダ１５の、磁気ディスク１２を向いた面の表面構造によって決定され、この表面構造を設けることについては、既知の技術（例えば、公開特許公報「特開２００５−２７６２８４」等）を用いることができる。また、ヘッドスライダ１５は、サスペンション１６から、ヘッドスライダ１５を磁気ディスク１２に向かって押しつけようとする下向きの力を受けており、その大きさはＦｓである。なお、ヘッドスライダ１５にかかる垂直方向についての力としてはヘッドスライダ１５の自重も存在するが、ヘッドスライダ１５の自重は、以上説明してきた、垂直抗力Ｎ、浮上力Ｆａ、押し下げ空気力Ｆｂ、サスペンション１６による押しつけ力Ｆｓに比べ、極めて小さいので、ここでは無視する。【００４４】
これら、垂直抗力Ｎ、浮上力Ｆａ、押し下げ空気力Ｆｂ、サスペンション１６による押しつけ力Ｆｓの４種類の力が釣り合うことで図３の状態が維持されており、従って、下記の式が成立する。【００４５】
Ｎ＋Ｆａ＝Ｆｂ＋Ｆｓ                    ・・・・・・（１）
この式から垂直抗力Ｎは、浮上力Ｆａ、押し下げ空気力Ｆｂ、サスペンション１６による押しつけ力Ｆｓの３種類の力を用いて下記のように表される。【００４６】
Ｎ＝Ｆｂ＋Ｆｓ−Ｆａ                    ・・・・・・（２）
ここで、サスペンション１６による押しつけ力Ｆｓは、図４のような接触状態が変化に影響を受けない一定の力であり、押し下げ空気力Ｆｂも接触状態の変化に対してほとんど影響を受けない。浮上力Ｆａについては、浮上力Ｆａの振る舞いを決定する剛性が充分に小さいので正圧発生部１５ａの位置が、熱アクチュエータ１５２の熱膨張により図の上下方向に変化しても浮上力Ｆａはほとんど変化しない。このため、式（２）より、このヘッドスライダ１５では図４のように接触状態が変化しても垂直抗力Ｎはほぼ一定に保たれる。この結果、このヘッドスライダ１５では、上述したように、接触面積を増加させることで、摩擦係数を減らして摩擦力を減少させることができる。【００４７】
以上説明した実施形態では、垂直抗力をほぼ一定に保った状態で摩擦力を減少させる制御が行われていたが、以下では、垂直抗力を減少させることで摩擦力を減少させる制御が行われる実施形態について説明する。この実施形態のディスク装置は、図３のヘッドスライダ１５と異なるヘッドスライダを採用している点を除けば、以上説明してきたＨＤＤ１と同じ構成を有するＨＤＤである。このため、共通する点についての重複説明は省略して、この実施形態のディスク装置で採用されているヘッドスライダに焦点を絞って説明を行う。【００４８】
図７は、垂直抗力を減少させることで摩擦力を減少させるＨＤＤで採用されているヘッドスライダを表した図である。【００４９】
図７においては、図３のヘッドスライダ１５の構成要素と同じ構成要素については同一の符号が付されており、ここではその重複説明は省略する。図７に示すヘッドスライダ１５’が、図３のヘッドスライダ１５と異なるのは、図３の正圧発生部１５ａに加えてもう１つの正圧発生部１５ｂが備えられている点と、この新たに加わった正圧発生部１５ｂによって生じるトルクを相殺するため、サスペンション１６とヘッドスライダ１５との接続位置は、図４よりも少し右側に移動している点である。この実施形態では、２つの正圧発生部を区別するため、図７の左側の正圧発生部１５ａを第１正圧発生部１５ａと呼び、図７の右側の正圧発生部１５ｂを第２正圧発生部１５ｂと呼ぶ。これら２つの正圧発生部を合わせたものが、この実施形態では、本発明にいう離間部の一例に相当する。第２正圧発生部１５ｂによって発生する浮上力も、第１正圧発生部１５ａによって発生する浮上力と同様に、磁気ディスク１２表面からこの正圧発生部１５ｂまでの距離ｈの増加に対し減少する力である。しかし、図７に示すヘッドスライダ１５’では、第２正圧発生部１５ｂの剛性は、接触部の熱膨張量を抑制するほど大きいものとなるように第２正圧発生部１５ｂの形状が工夫されている。【００５０】
図７に示すヘッドスライダ１５’が磁気ディスク１２から受ける垂直抗力の大きさＮ’は、式（２）の右辺に、第２正圧発生部１５ｂによって生じる上向きの浮上力Ｆｃが加わった式で表される。すなわち、第２正圧発生部１５ｂによる浮上力Ｆｃと、図３で上述した、第１正圧発生部１５ａによって生じる浮上力Ｆａ、押し下げ空気力Ｆｂ、サスペンション１６による押しつけ力Ｆｓとを用いて、図７に示すヘッドスライダ１５’が磁気ディスク１２から受ける垂直抗力Ｎ’は、下記の式で表される。【００５１】
Ｎ’＝Ｆｂ＋Ｆｓ−Ｆａ−Ｆｃ                    ・・・・・・（３）
図７に示すヘッドスライダ１５’の右側の先端部には、図４で説明したヘッドスライダ１５の先端部と同様に記録素子１５１、再生素子１５３、熱アクチュエータ１５２が設けられており、熱アクチュエータ１５２の熱膨張量が大きいほど、突出部分が下方に向かって鋭く突出すようになる。ここで、第２正圧発生部１５ｂの剛性は、図３に示したヘッドスライダ正圧発生部の剛性よりもずっと大きく、熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて第２正圧発生部１５ｂと磁気ディスク１２の間の距離ｈが長くなると、第２正圧発生部１５ｂによって生じる浮上力Ｆｃは減少する。従って、上記の式（３）より、熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて垂直抗力は増加する。第２正圧発生部１５ｂの剛性が、接触部の熱膨張量を抑制するほど大きい場合、接触面積の変化はほとんど無く、摩擦係数の変化もほとんど無いため垂直抗力の増加により摩擦力が増加する。また、図４で説明したヘッドスライダ１５と同様に、図７に示すヘッドスライダ１５’の接触面積が熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて減少する場合、摩擦係数は熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて減少する。しかしその場合でも図７に示すヘッドスライダ１５’では、熱アクチュエータ１５２の熱膨張の際の、垂直抗力が増加する効果の方が、摩擦係数が減少する効果よりも大きければ、熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて摩擦力は増加する。このように熱アクチュエータ１５２の熱膨張量を増加させて摩擦力を増加させる点が上述したＨＤＤ１とは異なるが、図７に示すヘッドスライダ１５’を採用したＨＤＤでも、図６と同様の構成の熱アクチュエータ１５２の制御機構を用いて、コントローラ２０により、キャリッジアーム１７の歪み量が所定の歪み量を超えており、かつ、ヘッドスライダ１５の振動速度の大きさが閾値ｖ０以下となる状態が実現するように、熱アクチュエータ通電回路１５２ａを制御して熱アクチュエータ１５２の熱膨張量が調整される。【００５２】
以上説明してきた２つの実施形態では、図４に示ように熱アクチュエータ１５２の熱膨張によって記録素子１５１および再生素子１５３が磁気ディスク１２に向かって突き出されることで摩擦力が変化するものであったが、以下では、熱アクチュエータ１５２の熱膨張によって正圧発生部が磁気ディスク１２に向かって突き出されることで摩擦力が変化する実施形態について説明する。【００５３】
この実施形態のディスク装置は、図３のヘッドスライダ１５と異なるヘッドを採用している点を除けば、以上説明してきたＨＤＤ１と同じ構成を有するＨＤＤである。このため、共通する点についての重複説明は省略して、この実施形態のディスク装置で採用されているヘッドスライダに焦点を絞って説明を行う。【００５４】
図８は、熱アクチュエータの熱膨張によって正圧発生部が磁気ディスクに向かって突き出されることで摩擦力が変化するＨＤＤのヘッドスライダを表した図であり、図９は、熱アクチュエータが熱膨張する方向に沿った平面における、図８のヘッドスライダの断面図である。【００５５】
図８においては、図３のヘッドスライダ１５の構成要素と同じ構成要素については同一の符号が付されており、ここではその重複説明は省略する。図８および図９に示すヘッドスライダ１５’’が、図３のヘッドスライダ１５と異なるのは、図８および図９に示すヘッドスライダ１５’’では、図８に示すように、記録素子１５１および再生素子１５３（図８では再生素子１５３は不図示であるが、記録素子１５１よりも図の奥側には再生素子１５３が備えられている）はヘッドスライダ１５’’先端部中央の、常時磁気ディスク１２に接触する箇所に備えられており、その位置の両側に熱アクチュエータ１５２が１つずつ備えられている点である。ここで、２つの熱アクチュエータ１５２、記録素子１５１および再生素子１５３を有する、ヘッドスライダ１５’’の先端部分が、本発明にいうヘッドの一例に相当する。また、ヘッドスライダ１５’’先端部分中央の、常時磁気ディスク１２に接触する箇所が、本発明にいう接触部の一例に相当する。図８および図９に示すヘッドスライダ１５’’では、２つの熱アクチュエータ１５２の、磁気ディスク１２に向かって延びた先端部付近が、それぞれ正圧発生部となっている。これら２つの正圧発生部によって発生する浮上力は、図８の左側の正圧発生部１５ａによって発生する浮上力と同様に、磁気ディスク１２表面からこれら２つの正圧発生部までの距離ｈ’の増加に対し減少する力である。しかし、図８および図９に示すヘッドスライダ１５’’では、これら２つの正圧発生部の剛性は、図８の左側の正圧発生部１５ａの剛性よりもずっと大きいものとなるように、２つの熱アクチュエータ１５２の、磁気ディスク１２に向かって延びた先端部付近の形状が工夫されている。ここで、２つの熱アクチュエータ１５２の先端部付近の正圧発生部が本発明にいう離間部の一例に相当する。【００５６】
ヘッドスライダ１５’’先端部分中央の接触箇所において、ヘッドスライダ１５’’が磁気ディスク１２が磁気ディスクから受ける垂直抗力の大きさＮは、式（２）の右辺に、２つの熱アクチュエータ１５２の先端部付近の正圧発生部によってそれぞれ生じる上向きの浮上力Ｆｄが加わった式で表される。すなわち、この浮上力Ｆｄと、図３で上述した、第１正圧発生部１５ａによって生じる浮上力Ｆａ、押し下げ空気力Ｆｂ、サスペンション１６による押しつけ力Ｆｓとを用いて、図８および図９に示すヘッドスライダ１５’’が磁気ディスク１２から受ける垂直抗力Ｎ’’は、下記の式で表される。【００５７】
Ｎ’’＝Ｆｂ＋Ｆｓ−Ｆａ−２×Ｆｄ                    ・・・・・・（４）
２つの熱アクチュエータ１５２の先端部付近の正圧発生部の剛性は大きく、熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて、磁気ディスク１２表面からこれら２つの正圧発生部までの距離ｈ’が短くなるとこれら２つの正圧発生部によってそれぞれ生じる浮上力Ｆｄは増加する。従って、上記の式（４）より、熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて垂直抗力は減少する。一方、図８および図９に示すヘッドスライダ１５’’の、磁気ディスク１２との接触面積は、熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて変化せず摩擦係数は変化しない。従って、熱アクチュエータ１５２の熱膨張につれて摩擦力は減少する。そこで、図８および図９に示すヘッドスライダ１５’’を採用したＨＤＤでは、熱アクチュエータ１５２の熱膨張量を増加させて摩擦力を減少させる。摩擦力を減少させる機構が上述したＨＤＤ１とは異なるが、図８および図９に示すヘッドスライダ１５’を採用したＨＤＤでも、図６と同様の構成の熱アクチュエータ１５２の制御機構を用いて、コントローラ２０により、キャリッジアーム１７の歪み量が所定の歪み量を超えており、かつ、ヘッドスライダ１５の振動速度の大きさが閾値ｖ０以下となる状態が実現するまで、熱アクチュエータ通電回路１５２ａを制御して熱アクチュエータ１５２に熱を供給させる。【００５８】
以上が本発明の実施形態の説明である。【００５９】
なお、以上の実施形態においては、ヘッドスライダと磁気ディスクとの接触に焦点を絞って説明したが、本発明は、摩擦力低減のために、情報記憶媒体上に潤滑剤が塗布されていてもよい。【００６０】
また、図４のヘッドスライダにおいては、図４のパート（ａ）に示すように、熱アクチュエータ１５２に対して熱の供給がなく熱アクチュエータが熱膨張していないときには、ヘッドスライダ１５が磁気ディスク１２から離間しているものとして説明したが、本発明は、熱アクチュエータが熱膨張していないときでもヘッドが情報記憶媒体に接触しているものでもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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