(57)【要約】【課題】ヘッドの振動を抑制し、記録媒体への吸着を防止し、信頼性および安定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、負圧キャビティの上流側に位置したリーディングステップ部５０と、互いに対向した一対のサイド部４６と、負圧キャビティの流出端側に位置したトレーリングステップ部５８と、対向面の流出端縁および両側縁に沿って、トレーリングステップ部からサイド部の外側に連続して延びる囲い込みステップ部７０と、を備えている。【選択図】    図３
2011028847.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、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、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、
前記空気流の方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出している一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられたトレーリングステップ部と、
前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記サイド部の外側に連続して延びる囲い込みステップ部と、
を備えているヘッド。
【請求項２】
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、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、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、
前記空気流の方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出している一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられたトレーリングステップ部と、
前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記サイド部の外側に連続して延び、前記負圧キャビティの底面からの高さが前記サイド部よりも低い囲い込みステップ部と、
を備えているヘッド。
【請求項３】
前記囲い込みステップ部は、前記空気流の方向と交差する方向に沿って前記トレーリングステップ部から両側に前記対向面の側縁まで延びる２つの第１部分と、前記対向面の側縁に沿って、前記第１部分からサイド部の外側を前記空気流の方向に沿ってそれぞれ延びる２つの第２部分と、を有している請求項２に記載のヘッド。
【請求項４】
前記スライダの対向面は、前記空気流の方向に沿って前記各サイド部からスライダの流出端側に延出しているとともに、前記負圧キャビティの底面からの高さが前記囲い込みステップ部よりも高く前記サイド部より低い一対のスカート部を備え、
前記囲い込みステップ部は、前記第１部分から前記サイド部まで前記スカート部の内側を前記空気流の方向に沿って延びる２つの第３部分と、を有している請求項３に記載のヘッド。
【請求項５】
前記第２部分は、前記サイド部の流入側端まで延びている請求項４に記載のヘッド。
【請求項６】
前記空気流の方向と直交する方向について、前記第３部分の前記負圧キャビティ側の側縁は、前記サイド部の負圧キャビティ側の側縁と同一か、あるいは、前記サイド部の負圧キャビティ側の側縁よりも外側に位置している請求項４に記載のヘッド。
【請求項７】
前記囲い込みステップ部の第１部分と第３部分とが成す角部は、円弧状に形成されている請求項４に記載のヘッド。
【請求項８】
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、を備えたディスク装置の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、前記記録媒体の表面と対向面との間の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から情報を読出し前記記録媒体に情報を書込むヘッド部と、を具備するヘッドと、
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、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、
前記空気流の方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出している一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられたトレーリングステップ部と、
前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記サイド部の外側に連続して延びる囲い込みステップ部と、
を備えているヘッドサスペンションアッセンブリ。
【請求項９】
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、前記記録媒体の表面と対向面との間の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情報を書込み前記記録媒体から情報を読取るヘッド部と、を具備するヘッドと、
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、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、
前記空気流の方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出している一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられたトレーリングステップ部と、
前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記サイド部の外側に連続して延びる囲い込みステップ部と、を備えているディスク装置。
【請求項１０】
記録媒体の表面に対向する対向面を有し、前記記録媒体の表面と対向面との間の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上記記録媒体から情報を読取り、記録媒体に情報を書込むヘッド部と、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、
前記スライダの対向面は、
前記対向面内の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、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、
前記第１方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向する一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置するトレーリングステップ部と、
前記第１方向に沿って前記サイド部からスライダの流出端側に延出しているとともに、前記サイド部よりも深い一対のスカート部と、
前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記スカート部の両側および前記サイド部の外側に連続して設けられ、前記スカート部よりも深くかつ前記負圧キャビティよりも浅い囲い込みステップ部と、
を備えているヘッド。
【請求項１１】
前記囲い込みステップ部は、前記第２方向に沿って前記トレーリングステップ部から両側に前記スライダの側縁まで延びる第１部分と、前記スライダの側縁に沿って、前記第１部分から前記スカート部の外側およびサイド部の外側を前記第１方向に延びる第２部分と、前記第１部分から前記サイド部まで前記スカート部の内側を前記第１方向に延びる第３部分と、を有している請求項１０に記載のヘッド。
【請求項１２】
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、を備えたディスク装置の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、前記記録媒体の表面と対向面との間の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から情報を読出し前記記録媒体に情報を書込むヘッド部と、を具備するヘッドと、
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、
前記スライダの対向面は、
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、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、
前記第１方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向する一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置するトレーリングステップ部と、
前記第１方向に沿って前記サイド部からスライダの流出端側に延出しているとともに、前記サイド部よりも深い一対のスカート部と、
前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記スカート部の両側および前記サイド部の外側に連続して設けられ、前記スカート部よりも深くかつ前記負圧キャビティよりも浅い囲い込みステップ部と、を備えているヘッドサスペンションアッセンブリ。
【請求項１３】
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、前記記録媒体の表面と対向面との間の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情報を書込み前記記録媒体から情報を読取るヘッド部と、を具備するヘッドと、
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、
前記スライダの対向面は、
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、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、
前記第１方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出しているとともに前記第２方向に間隔をおいて互いに対向する一対のサイド部と、
前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に位置するトレーリングステップ部と、
前記第１方向に沿って前記サイド部からスライダの流出端側に延出しているとともに、前記サイド部よりも深い一対のスカート部と、
前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記スカート部の両側および前記サイド部の外側に連続して設けられ、前記スカート部よりも深くかつ前記負圧キャビティよりも浅い囲い込みステップ部と、を備え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、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、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。
【０００３】
スライダは、磁気ディスクの記録面と対向した対向面（エアベアリングサーフェース：ＡＢＳ）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。スライダの浮上量の変動を防止するため、スライダの対向面中央付近に負圧キャビティや動圧発生溝を形成したディスク装置が知られている。
【０００４】
すなわち、このスライダは、ＡＢＳの中央部に形成された負圧溝と、スライダの流入端側に設けられたリーディングパッド、スライダの流出端側に設けられたトレーリングパッド、リーディングパッドから流出端側に延びるサイドパッド、サイドパッドから延出するスカート部を有し、トレーリングパッド部に磁気ヘッドが設けられている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１６０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような磁気ヘッドを備えたディスク装置において、環境変化等によりディスク装置内の圧力が低下すると、磁気ヘッドの浮上量が低下し、磁気ディスク表面に接触（タッチダウン）する場合がある。磁気ディスクに接触すると、磁気ヘッドは振動して接触、浮上を繰り返す。その結果、最終的に、磁気ヘッドが磁気ディスク表面に吸着してしまうおそれがある。
【０００７】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ヘッドの振動を抑制し、記録媒体への吸着を防止し、信頼性および安定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】
【０００８】
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、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、前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、前記空気流の方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出している一対のサイド部と、前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられたトレーリングステップ部と、前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記サイド部の外側に連続して延びる囲い込みステップ部と、を備えている。
【０００９】
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、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、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、を具備するヘッドと、備え、  
前記スライダの対向面は、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、前記負圧キャビティに対して前記空気流の上流側に位置するリーディングステップ部と、前記空気流の方向に沿って前記リーディングステップ部からスライダの流出端側に延出している一対のサイド部と、前記負圧キャビティに対して前記空気流の流出側に設けられたトレーリングステップ部と、前記対向面の流出端縁および両側縁に沿って、前記トレーリングステップ部から前記サイド部の外側に連続して延びる囲い込みステップ部と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１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、図４の線Ａ−Ａに沿ったスライダの断面図。
【図６】図６は、比較例として、囲い込ステップ部を持たない磁気ヘッドのスライダを示す平面図。
【図７】図７は、第１の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の吸着負圧（Δ気圧）を比較して示す図。
【図８】図８は、スライダの長さと囲い込ステップ部の第１方向に沿った長さとの比と、ロール減衰との関係を示す図。
【図９】図９は、スライダの幅と囲い込ステップ部の第２方向に沿った幅との比と、ロール減衰と、発生負圧量との関係を示す図。
【図１０】図１０は、スライダの流出端と囲い込ステップ部の流出端との位置関係と、ロール減衰と、発生負圧との関係を示す図。
【図１１】図１１は、囲い込ステップ部の深さと、ロール減衰と、発生負圧との関係を示す図。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係るＨＤＤの筐体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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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２、図３、図４、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（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。
【００２１】
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Ｌが１．２５ｍｍ以下、例えば、０．８５ｍｍ、第２方向Ｙに沿った幅Ｗが１．０ｍｍ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。
【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（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。
【００２３】
図３ないし図５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。スライダ４２の厚さＨは、例えば０．２３ｍｍに形成され、負圧キャビティ５４の深さは８００〜１５００ｎｍ、例えば１５００ｎｍ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。
【００２４】
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部５０が形成されている。リーディングステップ部５０はディスク対向面４３より一段低く、例えば、１００ｎｍ低く、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。
【００２５】
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部４６を有している。これらのサイド部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。各サイド部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方向の幅が広く形成されている。
【００２６】
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。そして、リーディングステップ部５０および一対のサイド部４６により負圧キャビティ５４が規定されている。
【００２７】
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ステップ部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。
【００２８】
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、ディスク対向面４３を形成している。
【００２９】
各サイドパッド４８には第１凹所５６ａおよび第２凹所５６ｂが連続して形成されている。第１および第２凹所５６ａ、５６ｂ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。第１凹所５６ａおよび第２凹所５６ｂの各々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。第２凹所５６ｂは、第１凹所５６ａよりも一段深く形成されている。
【００３０】
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部５７が形成されている。各スカート部５７は、サイド部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。各スカート部５７は、ディスク対向面４３に対して深さ１００〜２００ｎｍ、例えば、１００ｎｍに形成されている。
【００３１】
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部５８を有している。トレーリングステップ部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、その突出高さは、リーディングステップ部５０と同一突出高さに形成されている。言い換えると、トレーリングステップ部５８は、ディスク対向面４３からの深さが、リーディングステップ部５０と同一深さ、５０〜２５０ｎｍ、例えば、１００ｎｍ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部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。
【００３２】
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は、磁気ディスク１６表面と対向する上面を有している。
【００３３】
トレーリングステップ部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。
【００３４】
トレーリングパッド６０は、ほぼ矩形状のベース部６２、および第２方向Ｙに沿ってベース部から両側へ延出した一対の翼部６４を有している。トレーリングステップ部５８において、ベース部６２は、流出端側で中心軸線上に設けられ、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の両端から第１方向Ｘに沿ってスライダ４２の上流端側に延びている。
【００３５】
図３ないし図５に示すように、スライダ４２のディスク対向面４３は、トレーリングステップ５８の両側、サイド部４６の外側、およびスカート部５７の両側を延び、ディスク対向面の流出端側の後端及び両側縁部を覆う、全体としてほぼＵ字形状の囲い込みステップ部７０を有している。囲い込みステップ部７０は、ディスク対向面４２の流出端縁および両側縁に沿って、トレーリングステップ部５８からスカート部５７の両側およびサイド部４６の外側に連続して設けられ、スカート部５７よりも深くかつ負圧キャビティ５４よりも浅く形成されている。囲い込みステップ部７０は、例えば、深さ２３０ｎｍに形成されている。
【００３６】
囲い込みステップ部７０は、第２方向Ｙに沿ってトレーリングステップ部５８から両側にスライダ４２の両側縁まで延びる２つの第１部分７０ａと、スライダ４２の側縁に沿って、第１部分７０ａからスカート部５７の外側およびサイド部４６の外側を第１方向Ｘに延びる２つの第２部分７０ｂと、第１部分７０ａからサイド部４６までスカート部５７の内側を第１方向Ｘに延びる２つの第３部分７０ｃと、を有している。第１、第２、第３部分７０ａ、７０ｂ、７０ｃの各々は、所定の幅を有する細長い矩形状に形成されている。
【００３７】
各第２部分７０ｂの長さｄは、第１部分７０ａからサイド部４６の流入側端まで延びる長さに形成されている。各第２部分７０ｂは、スライダ４２の側面４４ｃと面一に形成されている。第２方向Ｙについて、第２部分７０ｂおよび第３部分７０ｃを合わせた幅Ｔは、第３部分７０ｃの負圧キャビティ５４側の側縁が、サイド部４６の負圧キャビティ５４側の側縁と同一に位置するか、あるいは、サイド部４６の負圧キャビティ側の側縁よりも外側に位置する幅に形成されている。囲い込みステップ部７０の第１部分７０ａと第３部分７０ｃとが成す角部は、ほぼ直角に形成されている。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、スカート部５７およびサイド部４６の外側およびトレーリングステップ部の両側を囲んだ囲い込みステップ部７０を設けてることにより、スライダ４２のロール方向の振動減衰力が向上し、磁気ヘッド４０が磁気ディスク１６の表面に接触（タッチダウン）した場合でも、磁気ヘッドの振動振幅を低減することができる。これにより、磁気ディスク表面に対する磁気ヘッドの吸着を防止することが可能となる。
【００４１】
本願発明者は、図６に示すように、スライダの流出端側を囲う囲い込ステップ部が設けられていない比較例に係るスライダを有する磁気ヘッドと、本実施形態に係る磁気ヘッドとを用意し、これらの磁気ヘッドについて、タッチダウン・テイクオフ試験を行って吸着性を比較した。その結果を図７に示す。
【００４２】
図７に示すように、実施形態１に係るＨＤＤの磁気ヘッドは、吸着気圧（Δ気圧）が０．２９（ａｔｍ）となり、比較例の磁気ヘッドに対して、４２％の改善がみられた。これは、例えば、ＨＤＤの記録密度向上のために、メディア表面の平均粗さ（Ｒａ）を０．３ｎｍから０.１ｎｍに低減して超平滑とした場合でも、本実施形態に係る磁気ヘッドを用いることにより、メディア表面への吸着性（＝テイクオフ性能）を大きく改善できることが分かる。
【００４３】
例えば、ノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル機で要求される２．５”ＨＤＤの保証気圧は、０．７ａｔｍ（＝高度３０００ｍ）であることから、Δ気圧が０．２９（ａｔｍ）あれば、仮に０．７ａｔｍでタッチダウン（＝ヘッドとメディアの接触開始）したとしても、ＨＤＤ内が常圧に戻れば、ヘッドの振動（＝Δ気圧中の状態）は元の浮上姿勢に戻ると考えられる。そのため、磁気ヘッドの浮上安定性を確保する上で、磁気ヘッドの吸着気圧が重要になる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る磁気ヘッドが吸着気圧（Δ気圧）を低減できるメカニズムについて説明する。磁気ヘッドのタッチダウン後に発生するスライダと磁気ディスクの接触による振動を抑えるために、ディスク対向面で発生する減衰力を高める必要がある。そこで、振動源となるサスペンションおよびディスク対向面の共振周波数を抑えるため、特にロール方向における１０ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、５０ＫＨｚの周波数に着目し、周波数応答解析を行い、それぞれについての比較を行った。
【００４５】
図８は、囲い込みステップ部７０の第２部分７０ｂの第１方向Ｘに沿った長さｄと、スライダの第１方向Ｘに沿った長さＬとの比と、ロール減衰との関係を示している。この図から、いずれの周波数においても、第２部分７０ｂの長さｄをスライダ長さＬの２０〜６０％とすることにより、ロール減衰を向上することができ、５３％の長さ（本実施形態に対応）とすることで、１０ｋＨｚの減衰が４割も増加していることがわかる。
【００４６】
図９は、囲い込みステップ部７０の第２部分７０ｂおよび第３部分７０ｃの幅Ｔとスライダの第２方向Ｙに沿った幅Ｗとの比と、ロール減衰と、発生負圧量と、の関係を示している。この図から、いずれの周波数においても、ステップ部の幅Ｔをスライダ幅Ｗの４〜５％とすることにより、適度なロール減衰および負圧量が得られることが分かる。
【００４７】
図１０は、囲い込みステップ部７０における第１部分７０ａおよび第２部分７０ｂの第１方向Ｘに沿った長さｄ、つまり、スライダの流出端の位置と、スライダの第１方向Ｘに沿った長さＬとの比と、ロール減衰と、発生負圧量と、の関係を示している。ここで、第１部分７０ａおよび第２部分７０ｂの流出側端が、スライダの流出側端縁に一致している時を０％、第１部分７０ａおよび第２部分７０ｂの流出側端が、スライダの流出側端縁から流入端側へずれるに従って％が大きくなるものとする。
【００４８】
この図から、いずれの周波数においても、第１部分７０ａおよび第２部分７０ｂの長さが０〜４．５％とすることにより、すなわち、スライダの流出側端縁の近傍まで延びることにより、ロール減衰を向上し、かつ、負圧量が得られることがわかる。
【００４９】
図１１は、ディスク対向面に対する囲い込みステップ部７０の深さと、ロール減衰と、発生負圧量と、の関係を示している。この図から、いずれの周波数においても、深さ２００〜６００の範囲でロール減衰を向上するとともに、必要な負圧量が得られることがわかる。
【００５０】
以上のことから、囲い込ステップ部を設けることにより、スライダ、ロール方向の囲い込による減衰効果、および、磁気ディスク表面に対するディスク対向面の高さ方向の距離を狭めることによる減衰効果、を相乗的に組み合わせることができ、タッチダウン時の振動振幅が減少していると考えられる。
【００５１】
上述した解析結果から、スライダのディスク対向面の適切な形状は、１）スライダ両端側に配置する第２部分７０ｂの長さｄは、スライダの流出端からサイド部４６の流入側まで、２）第２および第３部分７０ｂ、７０ｃの流出側端の位置は、ヘッド部４４を構成するアルミナ部まで、３）第２および第３部分７０ｂ、７０ｃの幅Ｔは、サイド部４６の負圧キャビティ側の側面まで、とすることがよい。また、囲い込みステップ部７０の深さを、スカート部よりも深く、負圧キャビティよりも浅く形成することにより、４）スライダ製造工程で発生するスライダ両側端の「バリ」をとることができ、５）負圧発生側については、浅過ぎは負圧ロス／深すぎは減衰不足となるため、適度な深さ、例えば、２００〜６００ｎｍとすることができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態によれば、ヘッドの振動を抑制し、記録媒体への吸着を防止し、信頼性および安定性の向上した磁気ヘッド、この磁気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が得られる。
【００５３】
図１２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。本実施形態によれば、スライダ４２の囲い込みステップ部７０において、第２部分７０と第３部分７０ｃとがなす角部は、円弧状に形成されている。また、スライダ４２の流出端側の両角部は、斜めに面取りされている。
【００５４】
第２の実施形態において、磁気ヘッドの他の構成は、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。そして、第２の実施形態においても、磁気ヘッドの振動を抑制し、記録媒体への吸着を防止し、信頼性および安定性の向上した磁気ヘッド、この磁気ヘッドを備えたディスク装置が得られる。
【００５５】
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。
【００５６】
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、囲い込ステップ部、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。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。
【符号の説明】
【００５７】
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、
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、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、４６…サイド部、４８…サイドパッド、
５７…スカート部、５８…トレーリングステップ部、６０…トレーリングパッド、
７０…囲い込ステップ部、７０ａ…第１部分、７０ｂ…第２部分、７０ｃ…第３部分
【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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