(57)【要約】【課題】負圧の損失を生じることなくロールの発生を抑制し、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。【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、対向面に突設されているとともに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、リーディングステップ部上に設けられ記録媒体に対向するリーディングパッド５２と、を有している。リーディングパッドは、空気流の上流側に位置しているとともにリーディングステップ部の幅方向の全長に渡って延びた流入側端縁５２ａと、それぞれ流入側端縁に開口しているとともに流入側端縁から長手方向に延びた複数の凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃと、を有している。【選択図】    図３
2006302452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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前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、
前記スライダに設けられ前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方向に延びた長手方向、および長手方向と直交する幅方向を有し、
前記スライダは、前記対向面に形成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たリーディングステップ部と、前記リーディングステップ部上に設けられ前記記録媒体に対向するリーディングパッドと、を有し、
前記リーディングパッドは、前記空気流の上流側に位置しているとともに前記リーディングステップ部の前記幅方向の全長に渡って延びた流入側端縁と、それぞれ前記流入側端縁に開口しているとともに前記流入側端縁から前記長手方向に延びた複数の凹所と、を有しているヘッド。
【請求項２】
前記ディスク対向面は、前記長手方向に延びた中心軸線を有し、前記複数の凹所は、前記中心軸線上に設けられた中央凹所、および前記中心軸線の両側に少なくとも１ずつ設けられた側部凹所を含んでいる請求項１に記載のヘッド。
【請求項３】
前記側部凹所は、前記長手方向に関し、互いに同一位置に設けられているとともに、前記中央凹所に対して前記空気流の下流側にずれて設けられている請求項２に記載のヘッド。
【請求項４】
前記幅方向に沿った前記中央凹部の幅は、前記幅方向に沿った各側部凹所の幅よりも大きく形成されている請求項２又は３に記載のヘッド。
【請求項５】
前記ディスク対向面は、前記長手方向に延びた中心軸線を有し、前記複数の凹所は、前前記中心軸線の両側に少なくとも１ずつ設けられた側部凹所を含んでいる請求項１に記載のヘッド。
【請求項６】
前記複数の凹部は、前記中心軸線に対し対象に設けられている請求項２ないし５のいずれか１項に記載のヘッド。
【請求項７】
前記各凹所は、前記長手方向に沿った長さが前記対向面の長手方向の長さに対して５％以上に形成されている請求項１に記載のヘッド。
【請求項８】
前記各凹所は、前記幅方向に沿った長さが前記対向面の幅方向の長さに対して５％以上に形成されている請求項１又は７に記載のヘッド。
【請求項９】
前記各凹所は矩形状に形成され、それぞれ前記リーディングパッドの前記流入側端縁から前記長手方向に延びた一対の側縁、および前記幅方向に延びた底縁により規定されている請求項１ないし８のいずれか１項に記載のヘッド。
【請求項１０】
前記スライダは、前記長手方向に沿った長さが１．２５ｍｍ以下、前記幅方向に沿った長さが０．７ｍｍ以下である請求項１ないし９のいずれか１項に記載のヘッド。
【請求項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駆動する駆動部と、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前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、前記スライダに設けられ前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するヘッドサスペンションと、を備え、
前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた長手方向、および長手方向と直交する幅方向を有し、前記スライダは、前記対向面に形成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たリーディングステップ部と、前記リーディングステップ部上に設けられ前記記録媒体に対向するリーディングパッドと、を有し、
前記リーディングパッドは、前記空気流の上流側に位置しているとともに前記リーディングステップ部の前記幅方向の全長に渡って延びた流入側端縁と、それぞれ前記流入側端縁に開口しているとともに前記流入側端縁から前記長手方向に延びた複数の凹所と、を有しているヘッドサスペンションアッセンブリ。
【請求項１２】
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駆動する駆動部と、
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前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、前記スライダに設けられ前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するヘッドサスペンションと、を備え、
前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた長手方向、および長手方向と直交する幅方向を有し、前記スライダは、前記対向面に形成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たリーディングステップ部と、前記リーディングステップ部上に設けられ前記記録媒体に対向するリーディングパッドと、を有し、
前記リーディングパッドは、前記空気流の上流側に位置しているとともに前記リーディングステップ部の前記幅方向の全長に渡って延びた流入側端縁と、それぞれ前記流入側端縁に開口しているとともに前記流入側端縁から前記長手方向に延びた複数の凹所と、を有しているディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。スライダの対向面には、負圧を発生させるための負圧発生部として負圧チャンバが形成されている。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、負圧チャンバにより発生した負圧と反対向きの正圧、つまり、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。
【０００４】
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、ヨー角（流れの方向（トラック方向）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。
【０００５】
また、近年、記録密度の向上に伴い、スライダの小型化が図られ、いわゆる、ピコスライダ、フェムトスライダ等の研究がなされている。スライダが小型化し、その幅方向の寸法が小さくなると、スライダの長軸回りでの揺動、つまり、ロールが発生し易くなる。スライダのロール角は、ディスクの半径位置に応じて変化する。そして、スライダのロール角が変動すると、記録再生特性が変動する。
【０００６】
このようなロール角の変動を防止するため、スライダの負圧発生領域を複数箇所に分割して設けることにより、負圧分布の傾きを分散し、ヨー角が増加した場合でもスライダのロールを抑制する磁気ヘッドスライダが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−３３０５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように負圧発生領域を複数箇所に分散して設けた場合、負圧発生領域の設計自由度が低下するとともに、負圧発生領域の面積が低減し、発生負圧が低減してしまう虞れがある。この場合、スライダの安定した浮上姿勢を維持することが困難となり、安定した記録再生が損なわれる虞がある。
【０００８】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、負圧の損失を生じることなくロールの発生を抑制し、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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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前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、前記スライダに設けられ前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方向に延びた長手方向、および長手方向と直交する幅方向を有し、前記スライダは、前記対向面に形成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たリーディングステップ部と、前記リーディングステップ部上に設けられ前記記録媒体に対向するリーディングパッドと、を有し、  
前記リーディングパッドは、前記空気流の上流側に位置しているとともに前記リーディングステップ部の前記幅方向の全長に渡って延びた流入側端縁と、それぞれ前記流入側端縁に開口しているとともに前記流入側端縁から前記長手方向に延びた複数の凹所と、を有している。
【００１０】
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駆動する駆動部と、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前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、前記スライダに設けられ前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するヘッドサスペンションと、を備え、  
前記スライダの対向面は前記空気流の方向に延びた長手方向、および長手方向と直交する幅方向を有し、前記スライダは、前記対向面に形成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たリーディングステップ部と、前記リーディングステップ部上に設けられ前記記録媒体に対向するリーディングパッドと、を有し、  
前記リーディングパッドは、前記空気流の上流側に位置しているとともに前記リーディングステップ部の前記幅方向の全長に渡って延びた流入側端縁と、それぞれ前記流入側端縁に開口しているとともに前記流入側端縁から前記長手方向に延びた複数の凹所と、を有している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、負圧の損失を生じることなくロールの発生を抑制し、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、ＨＤＤのトップカバーを取り外して内部構造を示す平面図であり、図２は、浮上状態の磁気ヘッドを示している。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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。そして、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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４０のアンロード動作を行う。
【００２１】
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はスライダの側面図である。  
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（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。また、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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の上流側約２／５の領域に渡って形成されている。また、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ステップ部４６が突設されている。サイドステップ部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ステップ部４６は、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。
【００２４】
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、磁気ディスク表面と対向している。
【００２５】
図３および図４に示すように、リーディングパッド５２には正圧を発生させるための複数、例えば３つの凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃが形成されている。各凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、磁気ディスク表面に向かって開口しているとともに、リーディングパッド５２の空気流Ｃ流入側の立上がり部、つまり、流入側端縁５２ａに開口している。ここで、流入側端縁５２ａとは、リーディングパッド５２の流入端側において、リーディングパッドの幅方向一端から他端まで延びた端縁を示している。
【００２６】
３つの凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃはディスク対向面４３の中心軸線Ｄに対して対象に設けられている。ここでは、凹所７０ａは中心軸線Ｄ上に設けられ中央凹所を構成し、凹所７０ｂ、７０ｃは、中心軸線Ｄの両側で、リーディングパッド５２の幅方向両端部にそれぞれ設けられ、それぞれ側部凹所を構成している。また、凹所７０ｂ、７０ｃは、第１方向Ｘに関し、互いに同一の位置に設けられているとともに、凹所７０ａに対し流出端側にずれて設けられている。
【００２７】
本実施形態において、凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃの各々は矩形状に形成されている。中央に位置した凹所７０ａは、リーディングパッド５２の流入側端縁５２ａからそれぞれ第１方向Ｘとほぼ平行に延びた一対の側縁７１ａ、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７１ｂによって規定されている。すなわち、凹所７０ａは、流入側端縁５２ａに連通した２つの開口端縁７１ｃを有している。そして、凹所７０ａは、空気流Ｃが側縁７１ａおよび底縁７１ｂに衝突することにより正圧を発生させる。
【００２８】
同様に、凹所７０ｂ、７０ｃの各々は、リーディングパッド５２の流入側端縁５２ａからそれぞれ第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。凹所７０ｂ、７０ｃの各々は、流入側端縁５２ａに連通した２つの開口端縁を有している。
【００２９】
凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃの第１方向Ｘに沿った長さＬ２、Ｌ３、Ｌ４は、それぞれディスク対向面４３の第１方向Ｘに沿った長さＬ１に対し、約５％以上に形成されている。凹所７０ｂ、７０ｃの長さＬ３、Ｌ４は互いに等しく設定され、凹所７０ａの長さＬ２は、Ｌ３、Ｌ４よりも僅かに長く設定されている。
【００３０】
凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃの第２方向Ｙに沿った幅Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４は、それぞれディスク対向面４３の第２方向Ｙに沿った幅Ｗ１に対し、約５％以上に形成されている。凹所７０ｂ、７０ｃの幅Ｗ３、Ｗ４は互いに等しく設定され、凹所７０ａの幅Ｗ２は、Ｗ３、Ｗ４よりも大きく、例えば、２．５倍程度に設定されている。
【００３１】
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。
【００３２】
図３ないし図５に示すように、ディスク対向面４３のほぼ中央部には、一対のサイドステップ部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。
【００３３】
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ほぼ矩形状のトレーリングステップ部６０を有している。トレーリングステップ部６０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の幅方向ほぼ中央に位置している。トレーリングステップ部６０上にはトレーリングパッド６６が突設され、磁気ディスク表面と対向している。
【００３４】
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６６に形成されたリード／ライトギャップ６４を有している。  
図２に示すように、上記構成の磁気ヘッド４０は、ヘッド部４４のリード／ライトギャップ６４が最も磁気ディスク表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。
【００３５】
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。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。そして、上記構成の磁気ヘッド４０によれば、ディスク対向面４３の中央部に設けられた負圧キャビティ５４により安定して負圧を発生させることができる。また、リーディングパッド５２に設けられた凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃにより正圧を発生させ、スライダ４２のロールを抑制することができる。そのため、磁気ディスクに対するスライダのヨー角が変動した場合でも、スライダの浮上ロール角変動を抑制し、安定性および信頼性の向上を図ることができる。
【００３６】
図６に示すように、本実施形態に係るスライダと同様に、凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃがリーディングパッド５２に設けられたスライダ（実施例Ａ）、２つの凹所７０ｂ、７０ｃのみがリーディングパッド５２に設けられたスライダ（実施例Ｂ）、凹所が設けられていないリーディングパッドを備えたスライダ（比較例）について、浮上ロール角の変動をシュミレーションした。ここで、３つのスライダは、リーディングパッドの面積は共通とし、凹所の有無のみが異なる。
【００３７】
実施例Ａ、Ｂに係るスライダと比較例に係るスライダとの浮上ロール角を磁気ディスクの内周から外周までについてシミュレーションした結果、図７に示すように、実施例Ａ、Ｂに係るスライダは、比較例に比べて、各周位置における浮上ロール角の（絶対値）平均が大幅に低減している。特に実施例Ａに係るスライダは、比較例に比べて、浮上ロール角の平均は約７割、低減する。
【００３８】
実施例Ａ、Ｂに係るスライダの浮上ロール角変動の低減について解析した。まず、周速とヨー角がそれぞれ独立して変化した場合の浮上ロール角についてシミュレーションをおこなった。図８に示すように、周速変化に伴うスライダの浮上ロール角は、実施例Ａ、Ｂに係るスライダ、および比較例に係るスライダのいずれも、ディスク外周（３．５ｍ／ｓ）からディスク内周（１．９ｍ／ｓ）へ周速が遅くなるに従って、負の方向へ傾く。
【００３９】
しかし、図９に示すように、ヨー角が変化した場合、比較例では、ディスク外周（−４[deg]）からディスク内周（１８[deg]）までヨー角が変化すると、ロール角が負の方向へ傾いていくのに対して、実施例Ａ、Ｂでは、浮上ロール角が負から正の方向、つまり浮上ロール角が周速変化に応じて変動する時とは反対に、負のロール角を相殺する方向へ傾く。これにより、図１０に示すように、比較例に比較して、実施例Ａ、Ｂに係るスライダは、周位置の変化（周速変化およびヨー角変化）に伴う浮上ロール角変動を低減することができる。
【００４０】
次に、周位置変化に伴う浮上ロール角変動を低減するメカニズムについて説明する。スライダの浮上ロール角変動を抑えるには、空気流Ｃの方向に対するリーディングパッドの辺（流入側端縁）の長さが長いほど、浮上ロール角を調整するための自由度が増し、浮上ロール角変動を抑制できる。そこで、表１に示すように、実施例Ａ、Ｂに係るスライダは、リーディングパッドに複数の凹部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを設けることにより、空気流Ｃを受け止める辺の長さと辺の数を増加させている。
【表１】
2006302452.tif 000003
【００４１】
また、リーディングパッドに形成された凹所の深さ、つまり、長さＬが大きいほどリーディングパッドの辺（流入側端縁）の長さが長くなり、浮上ロール角変動を効果的に抑制することができる。図１１に示すように、リーディングパッドの面積が共通で、凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃの長さＬが異なる３種類のスライダを用意し、前述した比較例とともに、各周位置における浮上ロール角の変動をシュミレーションした。図１１において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のスライダは、ディスク対向面（スライダ）の長さＬ１に対する凹所の長さＬが５％、１３％、１５％となっている。なお、凹所の解釈は、図１２に示すように、ディスク対向面の第１方向Ｘにおいて、リーディングパッド５２の流入側端縁５２ａから凹所の底縁までの最短長さを凹所の長さＬとし、ディスク対向面の第２方向Ｙと平行な方向に沿った幅を凹所の幅Ｗとしている。
【００４２】
図１３から分かるように、ディスク対向面の長さＬ１に対する凹所の長さＬの割合が増加するにつれて各周位置におけるスライダの浮上ロール角の絶対値平均が低減する。特に、５％を超えると大きく低減することが分かる。また、１３％を超えると、逆に、浮上ロール角の絶対値平均が増加する傾向にある。このことから、リーディングパッドの凹所は、その長さがディスク対向面の長さの５％以上であることが望ましく、また、リーディングパッドのサイズによっても異なるが、５％ないし１３％であることがより望ましい。
【００４３】
実施例Ａに係るスライダと比較例に係るスライダとの圧力分布を検査した。実施例Ａのスライダにおいて、リーディングパッド部が発生する正圧分布は、ディスク内周方向とディスク外周方向に斜辺を向けた三角形に近い形を形成となる。これにより、ヨー角の付いた空気流をリーディングパッドによりバランスよく受け止め、浮上ロール角変動を抑えることができる。
【００４４】
上述した浮上ロール角低減効果は、より小型のスライダにおいて有効となる。図１４は、ピコスライダおよびペムトスライダのサイズ比率を比較して示している。また、表２は、ピコスライダ、ペムトスライダ、フェムトスライダの長さ、幅をそれぞれ示している。
【表２】
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【００４５】
図１５に、ディスク内周、中間、外周でのピコスライダおよびペムトスライダの浮上ロール角、図１６に、各周位置におけるピコスライダおよびペムトスライダの浮上ロール角の絶対値平均を示している。これらの図から分かるように、ピコスライダに比較して幅の小さいペムトスライダは、浮上ロール角変動が大きい。従って、現在主流となっているピコスライダよりもスライダ幅方向の寸法が３割短い０．７ｍｍのぺムトスライダやフェムトスライダに対して、本実施形態に係るスライダ構成は、浮上ロール角変動を低減する上で特に有効となる。本実施形態は、例えば、長さ１．２５０ｍｍ以下、幅０．７ｍｍ以下のペムトスライダおよびフェムトスライダに適用することができる。
【００４６】
以上のことから、本実施形態によれば、スライダのリーディングパッドの流入端側に複数の凹部を設けることにより、負圧面積を損失することなく、スライダが回転するディスク上を内周から外周まで移動した場合でも、浮上ロール角変動を低減することができ、安定性および信頼性の向上したヘッド、ヘッドサスペンションアッセンブリ、およびＨＤＤを実現することができる。
【００４７】
なお、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。
【００４８】
上述した実施形態において、リーディングパッドの凹所は、ディスク対向面の中心軸線上、および中心軸線の両側にそれぞれ設ける構成としたが、図１７に示す他の実施形態のように、中心軸線上の凹所を省略し、中心軸線の両側にそれぞれ複数ずつ、例えば、２つずつ凹所７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄを設ける構成としてもよい。図１７に示す実施形態において、他の構成は前述した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。そして、他の実施形態においても、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４９】
また、凹所の形状は矩形状に限定されることなく、三角形、多角形、円形、楕円形等、種々の形状とすることができる。この場合、凹所の開口端は、リーディングパッドの流入端縁に繋がる２つの開口端縁を有していることが望ましい。また、この発明は、ピコスライダ、ペムトスライダ、フェムトスライダに限らず、より寸法の大きなスライダにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。
【図２】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】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】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】図５は、上記スライダを示す側面図。
【図６】図６は、本実施形態に係るスライダおよび比較例に係るスライダを概略的に示す平面図。
【図７】図７は、本実施形態に係るスライダおよび比較例に係るスライダについて、磁気ディスク各周位置における浮上ロール角の絶対値平均を示す図。
【図８】図８は、本実施形態に係るスライダおよび比較例に係るスライダについて、周速度の変化に伴う浮上ロール角変動を示す図。
【図９】図９は、本実施形態に係るスライダおよび比較例に係るスライダについて、ヨー角の変化に伴う浮上ロール角変動を示す図。
【図１０】図１０は、本実施形態に係るスライダおよび比較例に係るスライダについて、磁気ディスクの周位置における浮上ロール角を示す図。
【図１１】図１１は、リーディングパッドに設けられた凹所の長さが異なる３種類の本実施形態に係るスライダをそれぞれ概略的に示す平面図。
【図１２】図１２は、リーディングパッドに設けられた凹所を拡大して示す平面図。
【図１３】図１３は、リーディングパッドに設けられた凹所の長さの割合と磁気ディスク各周位置における浮上ロール角の絶対値平均との関係を示す図。
【図１４】図１４は、ピコスライダとペムトスライダとを比較して概略的に示す平面図。
【図１５】図１５は、磁気ディスク各周位置におけるピコスライダとペムトスライダとの浮上ロール角を比較して示す図。
【図１６】図１６は、ピコスライダおよびペムトスライダについて、磁気ディスク各周位置における浮上ロール角の絶対値平均を示す図。
【図１７】図１７は、この発明の他の実施形態に係るＨＤＤにおけるスライダのディスク対向面側を示す平面図。
【符号の説明】
【００５１】
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…サイドステップ部、
５０…リーディングステップ部、  ５２…リーディングパッド、
５２ａ…流入側端縁、  ５４…負圧チェンバ、  ６０…トレーリングステップ部、
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ…凹所、
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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