(57)【要約】【課題】浮上プロファイルを均一化し、ディスクへの良好な追従性能を保ち、かつロール方向の浮上量ばらつきを低減する。【解決手段】空気流入端２と空気流出端３と浮上面４とからなるスライダ１において、浮上面４は複数のステップ軸受け６，７ａ，７ｂ，８と流入パッド５ａ，５ｂとセンターパッド９と負圧溝１２とから構成され、センターパッド９は空気流出端３の近傍に磁気ヘッド１１を備え、第１の正圧発生面１０ａと、第１の正圧発生面１０ａから窪む方向の段差を有する第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃとから構成され、スライダ１の幅方向の中心軸に対し、センターパッド９の外周側の第１の正圧発生面１０ａと第２の正圧発生面１０ｂとの面積の和が内周側の第１の正圧発生面１０ａと第２の正圧発生面１０ｃとの面積の和よりも大きくなるように、センターパッド９の空気流入端１３が傾斜して形成されている。【選択図】　　　　図１
2004145940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流入端と空気流出端と浮上面とからなるスライダであって、
前記浮上面は複数のステップ軸受け面と複数の正圧レール面と負圧溝とから構成され、前記正圧レール面は前記空気流出端の近傍に形成され、磁気ヘッドを備えたセンターレールを有し、前記センターレールの空気流入端側には前記ステップ軸受け面が形成され、前記センターレールは前記磁気ヘッドのギャップ部が表面に形成された第１の正圧発生面と、前記第１の正圧発生面から窪む方向の段差を有する第２の正圧発生面とから構成され、
前記スライダの幅方向の中心軸に対し、前記センターレールの外周側の第１の正圧発生面と第２の正圧発生面との面積の和が内周側の第１の正圧発生面と第２の正圧発生面との面積の和よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするスライダ。
【請求項２】
空気流入端と空気流出端と浮上面とからなるスライダであって、
前記浮上面は複数のステップ軸受け面と複数の正圧レール面と負圧溝とから構成され、前記正圧レール面は前記空気流出端の近傍に形成され、磁気ヘッドを備えたセンターレールを有し、前記センターレールの空気流入端側には前記ステップ軸受け面が形成され、前記センターレールは前記磁気ヘッドのギャップ部が表面に形成された第１の正圧発生面と、前記第１の正圧発生面から窪む方向の段差を有する第２の正圧発生面とから構成され、
前記センターレールは、平面上において前記センターレールの空気流入端が前記スライダの空気流出端に対して前記センターレールの外周側よりも内周側の距離が近くなるように傾斜した形状に形成されていることを特徴とするスライダ。
【請求項３】
空気流入端と空気流出端と浮上面とからなるスライダであって、
前記浮上面は複数のステップ軸受け面と複数の正圧レール面と負圧溝とから構成され、前記正圧レール面は前記空気流出端の近傍に形成され、磁気ヘッドを備えたセンターレールを有し、前記センターレールの空気流入端側には前記ステップ軸受け面が形成され、前記センターレールは前記磁気ヘッドのギャップ部が表面に形成された第１の正圧発生面と、前記第１の正圧発生面から窪む方向の段差を有する第２の正圧発生面とから構成され、
前記スライダの幅方向の中心軸に対し、前記センターレールの外周側の第１の正圧発生面と第２の正圧発生面との面積の和が内周側の第１の正圧発生面と第２の正圧発生面との面積の和よりも大きく、前記センターレールの内周側の第２の正圧発生面の面積が外周側の第２の正圧発生面の面積よりも大きくなるように形成されていることを特徴とするスライダ。
【請求項４】
空気流入端と空気流出端と浮上面とからなるスライダであって、
前記浮上面は複数のステップ軸受け面と複数の正圧レール面と負圧溝とから構成され、前記正圧レール面は前記空気流出端の近傍に形成され、磁気ヘッドを備えたセンターレールを有し、前記センターレールの空気流入端側には前記ステップ軸受け面が形成され、前記センターレールは前記磁気ヘッドのギャップ部が表面に形成された第１の正圧発生面と、前記第１の正圧発生面から窪む方向の段差を有する第２の正圧発生面とから構成され、
前記センターレールは、平面上において前記センターレールの空気流入端が前記スライダの空気流出端に対して前記センターレールの外周側よりも内周側の距離が近くなるように傾斜し、前記センターレールの内周側の第２の正圧発生面の空気流入端が外周側の第２の正圧発生面の空気流入端よりも前記スライダの空気流入端側に距離が近くなるように傾斜した形状に形成されていることを特徴とするスライダ。
【請求項５】
請求項１、２、３または４記載のスライダにおいて、
前記第１の正圧発生面と前記第２の正圧発生面との段差が３ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることを特徴とするスライダ。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載のスライダにおいて、
前記センターレールの第１の正圧発生面と第２の正圧発生面との段差が前記第１の正圧発生面を覆う保護膜の厚さと等しいことを特徴とするスライダ。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６記載のスライダを用いた磁気ディスク装置であって、
前記スライダの磁気ヘッドにより情報の記録／再生が行われる磁気ディスクを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項８】
請求項７記載の磁気ディスク装置において、
前記磁気ディスクは、直径が１．８インチ型以下であることを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置用のスライダに係わり、ディスク内外周にわたる浮上量（以下、浮上プロファイル）を均一化でき、ディスクへの追従性能に優れたスライダに関する。さらに、サスペンションのロール姿勢角がばらついたり、スライダに対するサスペンションの接着位置がずれた場合でも、最小浮上量のばらつきを低減できるスライダに関する。特に、１．８インチ型以下の小径の磁気ディスク装置に使用されるスライダに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、磁気ディスク装置に関しては、以下のような技術が考えられる。
【０００３】
例えば、磁気ディスク装置においては、高記録密度化を実現するために、磁気ヘッドを備えたスライダと回転するディスク間のすきまとして定義される浮上量を狭小化し、浮上プロファイルを均一化することが重要である。
【０００４】
一般に、記録密度を向上させるために重要な磁気ヘッドとディスク間のすきまは、ギャップ浮上量（ｈｇ）と呼称される。一方、磁気ディスク装置の信頼性に大きな影響を与えるスライダとディスク間の最小すきまは最小浮上量（ｈｍｉｎ）と呼称される。
【０００５】
最小浮上量の狭小化につれ、磁気ディスク装置の動作時に、スライダとディスクの接触可能性が増大する。両者の接触状態が極めて劣悪な場合は、スライダがクラッシュしてディスク上の記録情報が破壊される可能性がある。
【０００６】
記録密度の向上のためギャップ浮上量を小さくすると、最小浮上量は必然的に低下する。一般にスライダの浮上面内で最小浮上量となる位置は、磁気ヘッドのギャップ部が形成されているレール面の流出端エッジ部となるように設計されており、ギャップ浮上量の位置と最小浮上量の位置が厳密に一致することはない。本来はギャップ浮上量と最小浮上量を一致させたいが、前記理由によりギャップ浮上量は最小浮上量より必ず高くなる。
【０００７】
スライダの浮上量を静的にばらつかせる要因は多々あるが、その中でもロール方向（スライダ幅方向）の外乱による最小浮上量のばらつきは、相対的に大きな割合を占めている。ロール方向の外乱として、例えば、スライダを保持するサスペンションのロール姿勢角のばらつきや、スライダをサスペンションに接着するときの幅方向の位置ずれがある。
【０００８】
スライダのロール方向の最小浮上量ばらつきを低減する方法として、磁気ヘッドを備えていないレールを流出端まで到達しない構成とし、一方、最小浮上量となる磁気ヘッドを備えたレールは流出端まで達する構成とすることで、最小浮上量のロール方向のばらつきを低減している（例えば、特許文献１参照）。あるいは、磁気ヘッドを備えたレールの流出端の幅をミリング加工で細く絞ることで、ロール方向の最小浮上量のばらつきを低減している（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第５７３７１５１号明細書
【００１０】
【特許文献２】
米国特許第５８２５５８７号明細書
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のような磁気ディスク装置の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【００１２】
例えば、前記特許文献１に記載のスライダは、磁気ヘッドを備えるレールの流出端での浮上量が必ず最小浮上量となることで、ロール方向の浮上量ばらつきを大幅に低減できる。それでも、磁気ヘッドを備えるレールが比較的広い幅を有するので、ギャップ浮上量とレールの流出端エッジにおける最小浮上量の差は大きく、浮上量が１０ｎｍ程度まで狭小化された現在、その差を無視できなくなっている。
【００１３】
また、前記特許文献２に記載のスライダは、磁気ヘッドを備えたレールの流出端をミリング加工により細く絞り込むことで、実質的にレール幅を細くし、ロール方向の最小浮上量ばらつきを低減している。しかし、ミリング加工によりセンターレール流出端の両サイドに同じ長さ、同じ幅にわたって段差を形成しているので、最小浮上位置をセンターレールの両サイドの所望の位置に限定するためには、段差量を十分に大きくする必要があった。この段差量が大きいとミリングされた面では十分な正圧力を発生することができず、スライダのディスクへの追従性能が悪化するという課題があった。加えて、段差量が大きいと磁気ヘッドと溝が干渉してしまうという課題もあった。
【００１４】
また、近年ますます浮上プロファイルの均一性が要求されているが、従来の左右対称形状な負圧スライダでは十分に均一化された浮上プロファイルを実現することは難しくなってきた。特に、１．８インチ型以下の磁気ディスク装置の場合、ディスク径が小さくなるためにディスク周速が遅くなるので、スライダが発生できる負圧力が小さくなり、浮上プロファイルを均一化することはますます困難になってくる。
【００１５】
そこで、本発明は、上記のような課題を鑑みてなされたもので、最小浮上量のロール方向のばらつきをあらゆる場合に低減でき、しかも浮上プロファイルを均一化でき、ディスクへの追従性能に優れたスライダを提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、空気流入端と空気流出端と浮上面とからなるスライダにおいて、浮上面は複数のステップ軸受け面と複数の正圧レール面と負圧溝とから構成され、正圧レール面は空気流出端の近傍に形成され、かつ磁気ヘッドを備えたセンターレール（センターパッド）を有し、センターパッドの空気流入端側にはステップ軸受け面が形成され、センターパッドは磁気ヘッドのギャップ部が表面に形成された第１の正圧発生面と、第１の正圧発生面から窪む方向の段差を有する第２の正圧発生面とから構成されるスライダに適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１７】
（１）スライダの幅方向の中心軸に対し、センターパッドの外周側の第１の正圧発生面と第２の正圧発生面との面積の和が内周側の第１の正圧発生面と第２の正圧発生面との面積の和よりも大きくなるように形成されているものである。さらに好ましくは、センターパッドの内周側の第２の正圧発生面の面積が外周側の第２の正圧発生面の面積よりも大きくなるように形成されているものである。
【００１８】
（２）センターパッドは、平面上においてセンターパッドの空気流入端がスライダの空気流出端に対してセンターパッドの外周側よりも内周側の距離が近くなるように傾斜した形状に形成されているものである。さらに好ましくは、センターパッドの内周側の第２の正圧発生面の空気流入端が外周側の第２の正圧発生面の空気流入端よりもスライダの空気流入端側に距離が近くなるように傾斜した形状に形成されているものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
まず、図１〜図３により、本発明の一実施の形態によるスライダの一例を説明する。図１は本実施の形態によるスライダを示す平面図（ディスク面側から見た状態）、図２はスライダを示す斜視図、図３はスライダを示す側面図である。
【００２１】
図１〜図３に示すように、本実施の形態によるスライダ１は、空気流入端２と空気流出端３と浮上面４とから構成される。浮上面４は、流入ステップ軸受け６と一対のサイドステップ軸受け７ａ，７ｂとセンターステップ軸受け８と一対の流入パッド５ａ，５ｂとセンターパッド９と負圧溝１２とから構成される。センターパッド９は、いわゆるセンターレールと呼称され、第１の正圧発生面１０ａと第２の正圧発生面１０ｂおよび１０ｃとから構成され、第１の正圧発生面１０ａの空気流出端３の近傍に磁気ヘッド１１が備えられている。
【００２２】
一対の流入パッド５ａ，５ｂとセンターパッド９は、スライダ１をディスク１６上に浮上させるための正圧発生面、いわゆる正圧レール面として作用する。流入ステップ軸受け６と一対のサイドステップ軸受け７ａ，７ｂとセンターステップ軸受け８は、平面上において概略同一面内にあり、流入パッド５ａ，５ｂからの段差量は１００ｎｍから３００ｎｍ程度で、ディスク面から遠ざかる方向に引っ込んでいる。負圧溝１２の流入パッド５ａ，５ｂからの段差量は０．８μｍから３μｍ程度であり、やはりディスク面から遠ざかる方向に引っ込んでいる。
【００２３】
本発明の最も大きな特徴はセンターパッド９の構成にある。センターパッド９の第１の正圧発生面１０ａは、ディスク１６と対向したときにディスク１６に最も近接する面であり、磁気ヘッド１１を空気流出端３の近傍に備えている。第１の正圧発生面１０ａと一対の流入パッド５ａ，５ｂは、平面上において概略同一面内にある。第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃは、スライダ１の中心軸ＡＡを挟んでセンターパッド９の空気流出端３かつ両サイドに形成されており、第１の正圧発生面１０ａからの段差量は３ｎｍからせいぜい３０ｎｍ程度であり、第１の正圧発生面１０ａより引っ込んでいる。
【００２４】
次に、図４および図５を用いて、第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃの段差量を３ｎｍから３０ｎｍ程度にすべき理由を説明する。図４は第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃの段差が３ｎｍの場合の圧力分布を示す図、図５は第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃの段差が３０ｎｍの場合の圧力分布を示す図である。
【００２５】
図４から、段差が３ｎｍの場合は、第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃにおいて十分大きな正圧力１４ａ，１４ｂが発生していることがわかる。したがって、段差があってもディスク１６への追従性能は十分に維持できている。一方、図５から、段差が３０ｎｍの場合に第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃで生じている正圧力１４ａ，１４ｂの大きさは非常に小さく、これ以上段差を大きくすると正圧力を発生することができなくなることは明らかである。空気流出端３で十分な正圧力が生じなければ、スライダ１のディスク１６への追従性能が劣化してしまう。
【００２６】
以上の結果より、第１の正圧発生面１０ａと第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃとの段差は３０ｎｍ以下とすべきである。また、３ｎｍ程度の浅い段差を形成するためには、例えば磁気ヘッド１１の腐食を防止するために、センターパッド９の表面に形成されているカーボン保護膜を第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃに相当する位置のみ除去すれば良い。その結果、第１の正圧発生面１０ａと第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃ間にカーボン保護膜の厚さ分だけの段差が形成される。なお、第２の正圧発生面面１０ｂと１０ｃは平面上においてほぼ同一面内に存在する。また、第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃの段差が３ｎｍから３０ｎｍ程度であれば、段差が磁気ヘッド１１の構成要素、特にシールドと干渉することもなく、磁気ヘッド１１の信頼性も保つことができる。
【００２７】
さらに、図１に示すように、センターパッド９は、ディスク１６に対向したときにスライダ１の中心軸ＡＡを挟んで外周側に位置するパッド面積（第１の正圧発生面１０ａの外周側と第２の正圧発生面１０ｂの和）が、内周側に位置するパッド面積（第１の正圧発生面１０ａの内周側と第２の正圧発生面１０ｃの和）よりも大きくなるように、センターパッド９の空気流入端１３が傾斜している。
【００２８】
言い換えると、センターパッド９は、平面上において、センターパッド９の空気流入端１３が、スライダ１の空気流出端３に対してセンターパッド９の外周側よりも内周側の距離が近くなるように傾斜した形状に形成されている。このような構成とすることで、スライダ１がディスク１６の外周位置で浮上したときの浮上量の増加を小さくすることができるので、浮上プロファイルを均一化できる。
【００２９】
次に、図６に本発明によるスライダの浮上プロファイルを示す。さらに、センターパッド９の空気流入端１３が本発明のように傾斜しておらず、空気流出端３とほぼ平行なスライダの場合の浮上プロファイルも従来例として示す。図６から明らかなように、ディスク半径位置が変わってもギャップ浮上量がほぼ変化しないので、本発明により浮上プロファイルを均一化できることがわかる。
【００３０】
次に、図１〜図３により、センターパッド９を高さの異なる第１の正圧発生面１０ａと第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃの２平面から構成した理由について説明する。先に説明したとおり、磁気ヘッド１１のギャップ部を面内に有する第１の正圧発生面１０ａが、ディスク１６との最接近面となる。第２の正圧発生面１０ｂ，１０ｃは第１の正圧発生面１０ａより引っ込んでいるために、ディスク面から離間している。このような構成とした理由は、スライダ１が浮上時にスライダ幅方向（ロール方向）に傾いたとき、最小浮上量位置が、第１の正圧発生面１０ａの空気流出端（幅）の両サイドのＢ点あるいはＣ点のいずれかの位置としたいからである。幅が狭くなるほど、ギャップ浮上量ｈｇと最小浮上量ｈｍｉｎの差を低減でき、結果として低浮上量化が可能となる。
【００３１】
ところが、本発明のように浮上プロファイルを均一化するためにセンターパッド９の空気流入端１３が傾斜して、相対的に幅方向に広い形状を有する場合、浮上時のロール方向の傾きが大きいと、最小浮上位置がＤ点やＥ点に移ってしまう場合が起こり得る。そうすると、最小浮上量のばらつきが大きくなってしまい好ましくない。特に内周側のＥ点が最小浮上位置になる方向に傾くと、スライダ全体の浮上量も低下するので、最小浮上量の低下量が大きくなってしまう。したがって最下点がＥ点に移ることは絶対に避けたい。
【００３２】
そこで本発明の実施の形態では、Ｃ点をセンターパッド９の空気流入端１３方向に延長した線上の近傍にＥ点を配置した。言い換えると、センターパッド９の内周側の第２の正圧発生面１０ｃの空気流入端が、外周側の第２の正圧発生面１０ｂの空気流入端よりもスライダ１の空気流入端２側に距離が近くなるように傾斜した形状に形成されている。このような構成とすることで、最下点がＣ点からＥ点に移るのを防ぐことができる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態によるスライダ１によれば、浮上プロファイルを均一化したうえで、最小浮上量となる位置をセンターパッド９の空気流出端の狭い範囲に限定することができ、浮上量のばらつきを低減できる。しかも、ディスク１６への追従性能を劣化させることもない。
【００３４】
次に、図７は、本実施の形態によるスライダ１を備えた１．８インチ型の磁気ディスク装置１５を説明する図である。スライダ１の磁気ヘッドにより情報の記録／再生が行われるディスク１６の直径が小さくなるほど、負圧力が小さくなるので、一般に浮上プロファイルを均一化するのが困難となるが、本発明のスライダ１によれば浮上プロファイルの均一化とロール方向の浮上量のばらつきを低減でき、しかもディスク１６への追従性能を保てるので、磁気ディスク装置１５の高密度化を達成できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、浮上プロファイルを均一化し、ディスクへの良好な追従性能を保ち、かつ最小浮上量のばらつきを低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるスライダを示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるスライダを示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるスライダを示す側面図である。
【図４】本発明の一実施の形態によるスライダにおいて、第２の正圧発生面の段差が３ｎｍの場合の圧力分布を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態によるスライダにおいて、第２の正圧発生面の段差が３０ｎｍの場合の圧力分布を示す図である。
【図６】本発明と従来例のスライダの浮上プロファイルを示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態によるスライダを備えた磁気ディスク装置を説明する図である。
【符号の説明】
１…スライダ、２…空気流入端、３…空気流出端、４…浮上面、５ａ，５ｂ…流入パッド、６…流入ステップ軸受け、７ａ，７ｂ…サイドステップ軸受け、８…センターステップ軸受け、９…センターパッド、１０ａ…第１の正圧発生面、１０ｂ，１０ｃ…第２の正圧発生面、１１…磁気ヘッド、１２…負圧溝、１３…センターパッドの空気流入端、１４ａ，１４ｂ…第２の正圧発生面で生じる正圧力、１５…磁気ディスク装置、１６…ディスク。
【図１】
2004145940.tif 000003
【図２】
2004145940.tif 000004
【図３】
2004145940.tif 000005
【図４】
2004145940.tif 000006
【図５】
2004145940.tif 000007
【図６】
2004145940.tif 000008
【図７】
2004145940.tif 000009