(57)【要約】【課題】信頼性および安定性の向上した磁気ヘッド、およびこの磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアッセンブリおよびディスク装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、磁気ヘッドは、記録媒体の表面に対向する支持面４３と流入側端面４２ａと流出側端面４２ｂとを有し、前記記録媒体表面と支持面との間に生じる空気流により浮上するヘッドスライダ４２と、空気流に対して前記ヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子６５および再生素子６６と、を備えている。ヘッドスライダの支持面は、空気流に対して流出側端部に設けられたトレーリングステップ６２と、前記トレーリングステップ上に設けられているとともに前記流出側端面から流入側に隙間を置いて位置する流出側端６３ａを有するトレーリングパッド６３と、トレーリングステップとトレーリングパッドと境界に位置する段差部に沿って形成された第１溝７０と、を備えている。【選択図】図３
2012234590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の表面に対向する支持面と流入側端面と流出側端面とを有し、前記記録媒体表面と支持面との間に生じる空気流により浮上するヘッドスライダと、
前記空気流に対して前記ヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子および再生素子と、を備え、
前記ヘッドスライダの支持面は、前記空気流に対して流出側端部に設けられたトレーリングステップと、前記トレーリングステップ上に設けられているとともに前記流出側端面から流入側に隙間を置いて位置する流出端を有するトレーリングパッドと、前記トレーリングステップとトレーリングパッドと境界に位置する段差部に沿って形成された第１溝と、を備えている磁気ヘッド。
【請求項２】
前記第１溝の幅は、５μｍ以下である請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１溝の深さは、４ｎｍ以上である請求項２に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記トレーリングパッドの表面粗さは、前記トレーリングステップの上面の表面粗さよりも粗い請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記ヘッドスライダの支持面は、凹所により規定された負圧キャビティを有し、
前記トレーリングステップは、前記負圧キャビティの底面に対して突出して設けられ、
前記ヘッドスライダの支持面は、前記負圧キャビティの底面とトレーリングステップとの境界に位置する段差部に沿って形成された第２溝を備えている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
前記第２溝の幅は、５μｍ以下である請求項５に記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記第２溝の深さは、４ｎｍ以上である請求項６に記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
前記トレーリングパッドの表面粗さは、前記負圧キャビティの底面の表面粗さよりも粗い請求項５ないし７のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項９】
前記記録素子および再生素子は、その一部が前記トレーリングパッドに露出して設けられている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁気ヘッドと、
ジンバルを介して前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備えるヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項１１】
ディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転する駆動部と、
前記記録媒体に対し情報処理を行う請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁気ヘッドと、を備えるディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで述べる実施形態は、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ジンバルアッセンブリ、および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記録媒体としての磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転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。磁気ヘッドは、キャリッジアッセンブリの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、このヘッド部は、ライト用の記録素子とリード用の再生素子と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する支持面（エアベアリングサーフェース：ＡＢＳ）を有している。ヘッドスライダは、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ヘッドスライダとの間に空気流が発生し、ヘッドスライダの支持面には、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、ヘッドスライダは磁気ディスクの記録面と隙間を保って浮上する。
【０００４】
近年、記録密度増大の要求に伴い、ヘッド浮上量低減、また、低浮上量領域でのヘッド浮上制御が重要視され、ヘッド浮上量を動的に制御する技術開発が急速に進んでいる。現状、磁気ヘッドにおけるＲ／Ｗ素子近辺のスライダと磁気ディスクとの浮上隙間は、１０ｎｍ以下となり、更に、動的にＲ／Ｗ素子を突出させて磁気スペーシングを制御する技術(ＤＦＨ)の併用により、再生／記録時のＲ／Ｗ素子とメディアとの隙間は数ｎｍにまで近づいている。
【０００５】
その結果、磁気ディスク上を浮上するヘッドスライダの支持面にはディスク表面に塗布した潤滑剤の移着が起こり、磁気スペーシングを拡大させたり、ヘッドスライダの浮上を不安定にさせるなどの課題が顕在化してきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１００１４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気ヘッドのスライダの支持面に移着した潤滑剤は、空気流によってヘッドスライダの空気流出側端面に移動して蓄積する。この移着潤滑剤が過剰に蓄積すると、スライダの浮上量が不安定になる。これにより、記録再生信号が不安定になる問題(ハイフライライト、ＨＦＷ)が生じる。また、磁気ディスク装置の停止中に磁気ヘッドがアンロードしている間に、浮上面側のＲ／Ｗ素子部に潤滑剤が拡散して戻ることで、磁気ディスク装置の起動時に再生信号が変動する問題が生じてしまう。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、その課題は、安定した記録再生を行うことができ、信頼性の向上した磁気ヘッド、これを備えたヘッドジンバルアッセンブリ、および、磁気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】
実施形態によれば、磁気ヘッドは、記録媒体の表面に対向する支持面と流入側端面と流出側端面とを有し、前記記録媒体表面と支持面との間に生じる空気流により浮上するヘッドスライダと、空気流に対して前記ヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子および再生素子と、を備えている。ヘッドスライダの支持面は、空気流に対して流出側端部に設けられたトレーリングステップと、前記トレーリングステップ上に設けられているとともに前記流出側端面から流入側に隙間を置いて位置する流出端を有するトレーリングパッドと、トレーリングステップとトレーリングパッドと境界に位置する段差部に沿って形成された第１溝と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係るＨＤＤを示す平面図。
【図２】図２は、前記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、前記磁気ヘッドのヘッドスライダの支持面側を示す斜視図。
【図４】図４は、前記スライダの支持面側を示す平面図。
【図５】図５は、図４の線Ａ−Ａに沿ったヘッドスライダの断面図。
【図６】図６は、前記ヘッドスライダの流出側端部を拡大して示す斜視図。
【図７】図７は、図６の線Ｂ−Ｂに沿った断面図。
【図８】図８は、実施例１に係る磁気ヘッドと比較例１に係る磁気ヘッドについて、起動直後からの経過時間と浮上量変化量との関係を示す図。
【図９】図９は、実施例１ないし実施例４、および比較例１に係る磁気ヘッドの溝の有無、溝の幅、深さ、表面粗さ、および浮上変動量を比較して示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、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。  
図１は、筐体のトップカバーを取外して、ＨＤＤの内部構造を示し、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は筐体１０を備えている。筐体１０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て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。
【００１２】
筐体１０内において、ベース１２上に、記録媒体としての磁気ディスク１６、および機構部が設けられている。機構部は、磁気ディスク１６を支持および回転させるスピンドルモータ１８、磁気ディスク１６に対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、２つの磁気ヘッド４０、これらの磁気ヘッド４０を磁気ディスク１６の表面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２２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を備えている。また、ベース１１上には、磁気ヘッド４０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位置に保持するランプロード機構２５、およびプリアンプ、ヘッドＩＣ等の電子部品が実装された基板ユニット２１等が設けられている。
【００１３】
ベース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４０の動作を制御する図示しない制御回路基板がねじ止めされる。
【００１４】
図１および図２に示すように、磁気ディスク１６は、例えば、直径約２．５インチの円板状に形成され非磁性体からなる基板１９を有している。基板１９の各表面には、磁気記録層２０が積層され、その上に図示しない保護膜が形成され、更に最上層に、１ｎｍ程度の厚さで潤滑剤（例えば、オイル）２３が塗布されている。
【００１５】
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。これにより、磁気ディスク１６は、ベース１２の底壁と平行に位置した状態に支持されている。磁気ディスク１６は、スピンドルモータ１８により所定の速度、例えば、５４００ｒｐｍあるいは７２００ｒｐｍ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、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。
【００１７】
図２に示すように、各磁気ヘッド４０は、ほぼ直方体形状のヘッドスライダ４２とこのヘッド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４１に固定されている。サスペンション３８において、ジンバル４１のヘッド取付け部と対向する位置、すなわち、磁気ヘッド４０の中心部と対向する位置、に、ディンプル、ここでは、磁気ヘッド側に突出するほぼ半球状の突起３７が形成されている。突起３７は、ジンバル４１を介してヘッドスライダ４２の平面のほぼ中央部に当接している。ジンバル４１は、自身の弾性により、突起３７に弾性的に押し付けられている。これにより、ジンバル３６のヘッド取付け部および磁気ヘッド４０は、突起３７の回りで、ピッチ方向、ロール方向に変位し、あるいは、上下方向に変位することができる。更に、磁気ヘッド４０はサスペンション３４のばね力により磁気ディスク１６表面に向かって所定のヘッド荷重Ｌが印加される。
【００１８】
サスペンション３８、ジンバル４１、磁気ヘッド４０、およびアーム３２は、ヘッドジンバルアッセンブリを構成している。なお、ヘッドジンバルアッセンブリはアーム３２を含まないものとしてもよい。
【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４６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４６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。
【００２０】
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４８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４８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は磁気ヘッドのヘッドスライダ４２を示す斜視図、図４はヘッドスライダの平面図、図５は図４の線Ａ−Ａに沿った磁気ヘッドの断面図、図６はヘッドスライダのトレーリングステップ部を拡大して示す平面図、図７は、図６の線Ｂ−Ｂに沿った、ヘッドスライダの断面図である。
【００２２】
図３ないし図５に示すように、磁気ヘッド４０は浮上型のヘッドとして構成され、ヘッドスライダ４２を有している。ヘッドスライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）で形成されたスライダ本体４５と、スライダ本体４５の流出側端に薄膜で形成されたヘッド部４４とを有している。ヘッドスライダ４２は、全体としてほぼ直方体状に形成され、磁気ディスク１６の表面に対向する矩形状の支持面（エアベアリングサーフェース、ＡＢＳ）４３、支持面と直交して延びた流入側端面４２ａ、支持面と直交して延びた流出側端面４２ｂ、およびそれぞれ支持面と直交して流入側端面４２ａと流出側端面４２ｂとの間を延びた一対の側面４２ｃを有している。
【００２３】
支持面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。ヘッドスライダ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。
【００２４】
ヘッドスライダ４２は、磁気ディスク１６の回転によってディスク表面と支持面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、ヘッドスライダ４２の支持面４３はディスク表面に対し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。ヘッドスライダ４２は、磁気ディスク１６表面に対し、支持面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。
【００２５】
図３ないし図５に示すように、支持面４３のほぼ中央部に、第２方向Ｙの全長に亘って延びる帯状の負圧発生溝５０が形成されている。ヘッドスライダ４２の厚さを、例えば０．２３ｍｍとした場合、負圧発生溝５０の深さは８００〜１５００ｎｍ、例えば１５００ｎｍに形成されている。負圧発生溝５０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、支持面４３中心部で負圧を発生させることができる。
【００２６】
支持面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５２が形成されている。リーディングステップ５２は、負圧発生溝５０の底面に対して突出して設けられ、かつ、空気流Ｃに対して負圧発生溝５０の流入側に位置している。
【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５２上には、空気膜によってヘッドスライダ４２を支えるリーディングパッド５３が突設されている。リーディングパッド５３は、流入側に向かって複数個所が開放するＭ字形状に形成されている。更に、リーディングステップ５２の流入端から僅かに流出側にずれた位置に、負圧発生溝５５が形成されている。リーディングパッド５３およびリーディングステップ５２は、第１圧力発生部を構成している。
【００２８】
支持面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、負圧発生溝５０の流出端側に位置し、ヘッドスライダ４２の流出側端面４４ｂに向かって開放している。負圧キャビティ５４は、負圧発生溝５０よりも浅く形成され、すなわち、負圧発生溝５０の底面よりも高い位置に形成されている。
【００２９】
支持面４３において負圧キャビティ５４を囲うようにリブ状の中間ステップ５６、一対のサイドステップ５８、および一対のスカート６０が形成されている。中間ステップ５６は、負圧発生溝５０と負圧キャビティ５４との間に位置し、第２方向Ｙに沿って支持面４３の両側縁間を延びている。中間ステップ５６は、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。
【００３０】
一対のサイドステップ５８は、支持面４３の各側縁に沿って形成され、中間ステップ５６から支持面４３の流出端側に延出している。これらのサイドステップ５８は負圧キャビティ５４の底面に対して突出している。
【００３１】
一対のスカート６０は支持面４３の各側縁に沿って形成され、それぞれ第１方向Ｘに沿ってサイドステップ５８から支持面４３の流出側端近傍まで延びている。各スカート６０は、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、サイドステップ５８よりも低く形成されている。
【００３２】
中間ステップ５６、一対のサイドステップ５８、および一対のスカート６０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。そして、中間ステップ５６、一対のサイドステップ５８、および一対のスカート６０により負圧キャビティ５４が規定されている。
【００３３】
図３ないし図６に示すように、ヘッドスライダ４２は、空気流Ｃの方向に対して、支持面４３の流出側の端部に形成されたトレーリングステップ６２を有している。トレーリングステップ６２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５２と同一の高さに形成されている。トレーリングステップ６２は、支持面４３の第２方向Ｙほぼ中央に位置している。トレーリングステップ６２の上面には、空気膜によってヘッドスライダ４２を支えるトレーリングパッド６３が突設されている。
【００３４】
トレーリングパッド６３は、トレーリングステップ６２の流出側端面、ここでは、ヘッドスライダ４２の流出側端面４２ｂから流入側に隙間を置いて設けられている。すなわち、トレーリングパッド６３の流出側端６３ａは、トレーリングステップ６２の流出側端縁から隙間ｄだけ流入側にずれて位置している。
【００３５】
トレーリングパッド６３は、リーディングパッド５３、センタステップ５６、サイドステップ５８と同一高さレベルに形成され、ヘッドスライダ４２の最上面となり支持面４３を構成している。トレーリングステップ６２およびトレーリングパッド６３は、第２圧力発生部を構成している。
【００３６】
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６５および再生素子６６を有している。これら記録素子６５および再生素子６６は、空気流Ｃの方向に対して、ヘッドスライダ４２の下流側端部内、ここでは、トレーリングステップ６２内に埋め込まれている。記録素子６５および再生素子６６の先端部は、トレーリングパッド６３の位置で支持面４３に露出している。
【００３７】
ヘッドスライダ４２の支持面４３は、第１方向Ｘに沿って、中間ステップ５６からトレーリングステップ５８まで延びる細長い一対のセンタレール６８を有している。一対のセンタレール６８は、ヘッドスライダ４２の中心軸線Ｄの両側に位置し、第２方向Ｙに隙間を置いて、互いに対向している。センタレール６８は、負圧キャビティ５４の底面からの高さが、中間ステップ５６およびトレーリングパッド６３の高さと同一に形成されている。一対のセンタレール６２間に、空気流をトレーリングステップ６２およびトレーリングパッド６３に導くガイド溝７６が形成されている。このガイド溝７６は、中心軸線Ｄに沿って形成され、負圧発生溝５０を通り、更に、リーディングステップ５２まで延びている。
【００３８】
図５ないし図７に示すように、ヘッドスライダ４２において、記録素子６５および再生素子６６の端が露出している支持面４３を有するトレーリングパッド６３とトレーリングステップ６２の上面との境界である第１段差部７１に沿って、第１溝７０が形成されている。すなわち、第１溝７０は、トレーリングパッド６３を囲むように連続して設けられ、トレーリングステップ６２の流出側端面４２ｂとトレーリングパッド６３の流出側端６３ａとの間をヘッドスライダ４２の幅方向、つまり、Ｙ方向に延びる部分、および、トレーリングパッド６３の流出側端６３ａから流入端側に向かって延びる部分を有している。
【００３９】
また、トレーリングステップ６２およびセンタレール６８と負圧キャビティ５４の底面との境界である第２段差部７２に沿って、第２溝７４が形成されている。第２溝７４は、トレーリングステップ６２およびセンタレール６８を囲むように、これらの両側に連続して設けられている。第１溝７０および第２溝７４は、例えば、イオンミリング等の半導体加工技術により形成可能である。
【００４０】
本実施形態において、記録素子６５および再生素子６６の先端が露出しているトレーリングパッド６３の表面を含む支持面（ＡＢＳ）４３は、算術表面粗さが、ヘッドスライダ４２の他の部分の表面粗さ、ここでは、トレーリングステップ６２の上面の表面粗さ、および、負圧キャビティ５４の底面の表面粗さ、よりも粗くなるように形成されている。
【００４１】
以上のように構成されたＨＤＤによれば、磁気ヘッド４０は、磁気ディスク１６の回転によって磁気ディスク表面と支持面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、ヘッドスライダ４２の支持面４３は磁気ディスク表面に対し常に隙間を保って対向している。磁気ヘッド４０は、ヘッド部４４の記録素子、再生素子部が最も磁気ディスク１６表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。この浮上状態において、ヘッドスライダ４２のセンタパッド７６は、記録素子、再生素子部よりも磁気ディスク表面から距離だけ離間して位置する。
【００４２】
一般的に、磁気ヘッド４０が磁気ディスク１６上を走行している時は、ヘッドスライダ４２の支持面４３上には強い空気の流れが生じるため、液状物（磁気ディスク潤滑剤等）が付着しても流れて堆積しにくい。しかし、トレーリングステップ６２の上面や負圧キャビティ５４の底面は比較的空気の流れが弱く、液状物が堆積しやすい。トレーリングステップ６２の上面や負圧キャビティ５４の底面に堆積した液状付着物が、磁気ヘッド４０のアンロード時（磁気ヘッドが磁気ディスク１６上から退避した状態）に支持面４３に拡散し、膜を形成すると、ロード（装置起動）時、形成された膜の膜厚分だけ磁気ヘッド４０の浮上量が増加し、リードライト特性の劣化を生じる。そこで、上述した本実施形態のように、トレーリングパッド６３の周囲に第１溝７０を設け、更に、トレーリングステップ６２の周囲に第２溝７４を設けることで、毛細管現象により第１および第２溝７０、７４への液状物の拡散を促し、トレーリングステップ６２の上面や負圧キャビティ５４の底面に付着した液状物が、支持面４３に拡散することを防ぐことができる。また、第１溝７０は、ヘッドスライダ４２の流出側端面４２ｂとトレーリングパッド６３との間に設けられているため、流出側端面４２ｂに溜まった液状付着物がトレーリングパッド６３の表面に拡散するのを防ぐことができる。
【００４３】
（実施例１）  
ヘッドスライダ４２の第１段差部７１に第１溝７０を形成し、第２段差部７２に第２溝７４を形成した。第１溝７０および第２溝７４は、幅を５μｍ、深さを１００ｎｍとした。各溝による毛細管現象を促進するためには、ラプラス圧を高くすれば良く、溝の深さ方向の曲率半径は小さい方が望ましい。そのためには、各溝の幅は５μｍ以下、深さは４ｎｍ以上が望ましい。磁気ディスク１６表面の潤滑剤が磁気ヘッド４０に付着した場合、単分子層膜の膜厚が約２ｎｍ程となる。そのため、支持面４３への拡散抑制効果を得るには、第１溝７０および第２溝７４の深さは、単分子層膜の膜厚の倍の４ｎｍ以上であることが望ましい。
【００４４】
第１溝７０および第２溝７４の幅の下限は、加工技術の制約を無視すると、１００ｎｍ以上であることが望ましい。磁気ヘッドに付着する液状付着物の液滴径が大きいもので１００ｎｍ程度のものが考えられ、溝の幅が狭すぎると、溝を超えて支持面４３へ拡散するためである。
【００４５】
（実施例２）  
ヘッドスライダ４２の第１段差部７１にのみ第１溝７０を形成した。第１溝７０は、幅５μｍ、深さ１００ｎｍとした。磁気ヘッド４０の浮上量に影響をあたえるのはヘッドスライダ４２の支持面４３であるため、少なくとも第１段差部７１に第１溝７０を設ける。第２段差部７２への第２溝形成は、コスト低減の観点からは省略可能である。
【００４６】
（実施例３）  
実施例１と同様に第１溝７０を形成し、支持面４３（トレーリングパッド６３の表面）の表面粗さを、トレーリングステップ６２の上面および負圧キャビティ５４の底面の表面粗さよりも低くした。電子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で粗さを測定では、支持面４３の平均算術粗さＲａは０．５ｎｍ（５μｍ□）で、トレーリングステップ６２の上面や負圧キャビティ５４の底面の平均算術粗さＲａは２ｎｍ（５μｍ□）とした。
【００４７】
表面粗さは、例えば、ヘッドスライダ４２の支持面加工の最後でスメア除去するためのエッチングの条件を変更することで制御可能である。液状付着物の拡散は表面エネルギーの高い方に進むため、支持面４３の表面エネルギーを相対的に低くすることが望ましい。支持面４３の表面粗さを相対的に低くすることが効果的である。
【００４８】
（実施例４）
実施例１と同様に第１段差部７１と第２段差部７２の両方の第１溝７０、第２溝７４を形成し、各溝の幅を１０ｎｍ、深さを１００ｎｍとした。
【００４９】
（比較例１）  
第１および第２溝を持たない磁気ヘッドを用意した。
【００５０】
上記実施例１〜４、比較例１の磁気ヘッドについて、浮上量変動を検査した。実施例１〜４、比較例１の磁気ヘッドをそれぞれ磁気ディスク装置に搭載し、その磁気ディスク装置を高温（６０℃）環境下で１５０時間稼働させた後、常温（２０℃）にし、磁気ヘッドを磁気ディスクから退避した状態（アンロード）にして磁気ディスク装置を１０時間放置した。その後、磁気ディスク装置を起動し、磁気ヘッドを磁気ディスクの外周上を走行させて（ロード）、起動直後から約２時間の間の浮上量変化を測定した。その結果の例を図８および図９に示す。
【００５１】
起動直後の磁気ヘッド４０の浮上量(ＦＨ)を０（基準）とすると、最初、浮上量は低下し、１、２時間後、浮上量変化がなくなり安定する。言い換えると、起動直後の磁気ヘッドの浮上量は、磁気ヘッド通常走行時よりも高くなっている。これはアンロード時に液状付着物がヘッドスライダの支持面に拡散して膜を形成し、起動直後は、この膜の膜厚分だけ、磁気ヘッドの浮上量が増加する。しかし、液状付着膜は、時間の経過とともに空気流により支持面４３から流され、磁気ヘッドの浮上量は、なにも付着していない時の浮上量に戻る。このような磁気ディスク装置の起動直後から磁気ヘッドの浮上量が安定するまでの浮上変化量（ΔＦＨ）を実施例および比較例ごとに評価した。
【００５２】
図８および図９に示すように、実施例１、２、３、４のいずれも、比較例１より浮上変化量（ΔＦＨ）が小さいことが分かる。溝を第１段差部７１と第２段差部７２との両方に形成し、支持面４３の表面粗さを低くした実施例３で、磁気ヘッドどの浮上変化量（ΔＦＨ）が最小であった。また、第１および第２溝の幅を１０ｎｍと広くし形成した実施例４では、浮上量変動（ΔＦＨ）が増加したが、比較例１よりは小さく、溝形成の効果が見られる。
【００５３】
以上のように、本実施形態によれば、潤滑剤等の液状付着物がヘッドに移着しても、浮上量変化が発生しにくく、安定した記録再生を行うことができ、信頼性の向上した磁気ヘッド、ヘッドジンバルアッセンブリ、及び磁気ディスク装置が得られる。
【００５４】
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。
【００５５】
例えば、ヘッドスライダは、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。ヘッドスライダにおける、トレーリングステップ、トレーリングパッド、その他の部分の形状、寸法等は、必要に応じて変更可能である。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】
【００５６】
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、４０…磁気ヘッド、４２…ヘッドスライダ、
４３…支持面、４４…ヘッド部、５０…負圧発生溝、５２…リーディングステップ、
５３…リーディングパッド、５４…負圧キャビティ、６２…トレーリングステップ、
６３…トレーリングパッド、６５…記録素子、６６…再生素子、７０…第１溝、
７１…第１段差部、７２…第２段差部、７４…第２溝
【図１】
2012234590.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月22日(2012.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
実施形態によれば、磁気ヘッドは、記録媒体の表面に対向する支持面と流入側端面と流出側端面とを有し、前記記録媒体表面と支持面との間に生じる空気流により浮上するヘッドスライダと、空気流に対して前記ヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子および再生素子と、を備えている。ヘッドスライダの支持面は、空気流に対して流出側端部に設けられたトレーリングステップと、前記トレーリングステップ上に設けられているとともに前記流出側端面から流入側に隙間を置いて位置する流出端を有するトレーリングパッドと、トレーリングステップとトレーリングパッドと境界に位置する段差部に沿って形成され、幅が５μｍ以下の第１溝と、を備えている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
本実施形態において、記録素子６５および再生素子６６の先端が露出しているトレーリングパッド６３の表面を含む支持面（ＡＢＳ）４３は、算術表面粗さが、ヘッドスライダ４２の他の部分の表面粗さ、ここでは、トレーリングステップ６２の上面の表面粗さ、および、負圧キャビティ５４の底面の表面粗さ、よりも低くなるように形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体の表面に対向する支持面と流入側端面と流出側端面とを有し、前記記録媒体表面と支持面との間に生じる空気流により浮上するヘッドスライダと、
前記空気流に対して前記ヘッドスライダの流出側端部内に設けられた記録素子および再生素子と、を備え、
前記ヘッドスライダの支持面は、前記空気流に対して流出側端部に設けられたトレーリングステップと、前記トレーリングステップ上に設けられているとともに前記流出側端面から流入側に隙間を置いて位置する流出端を有するトレーリングパッドと、前記トレーリングステップとトレーリングパッドと境界に位置する段差部に沿って形成され、幅が５μｍ以下の第１溝と、を備えている磁気ヘッド。
【請求項２】
前記トレーリングパッドの表面粗さは、前記トレーリングステップの上面の表面粗さよりも低い請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記第１溝の深さは、４ｎｍ以上である請求項１又は２に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記ヘッドスライダの支持面は、凹所により規定された負圧キャビティを有し、
前記トレーリングステップは、前記負圧キャビティの底面に対して突出して設けられ、
前記ヘッドスライダの支持面は、前記負圧キャビティの底面とトレーリングステップとの境界に位置する段差部に沿って形成され、幅が５μｍ以下の第２溝を備えている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記トレーリングパッドの表面粗さは、前記負圧キャビティの底面の表面粗さよりも低い請求項４に記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
前記第２溝の深さは、４ｎｍ以上である請求項４又は５に記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
前記記録素子および再生素子は、その一部が前記トレーリングパッドに露出して設けられている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気ヘッドと、
ジンバルを介して前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備えるヘッドジンバルアッセンブリ。
【請求項９】
ディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転する駆動部と、
前記記録媒体に対し情報処理を行う請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気ヘッドと、を備えるディスク装置。