(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク上をその半径方向について移動可能に磁気ディスク装置に備えられ、回転する前記ディスクとディスク対向面との間に発生する空気流を受けて浮上し、該空気流の方向が該ディスク上の位置に応じて変化するヘッドスライダにおいて、
前記ディスク対向面の空気の流入側に形成され、回転するディスク上で浮上力を発生させる浮上面パターン、及び前記ディスク対向面の空気の流出側の端縁の略中央部に一つの島状に形成され、回転するディスク上で浮上力を発生させる浮上面パターンと、
これらの浮上面パターンと異なる位置に形成され浮上面パターンよりも頂部が突出し、前記ディスクの回転停止時に該ディスクの表面に接触するパッドと、を備え、
前記ディスク対向面の空気の流入側と流出側とに各々配された浮上面パターンは、前記パッドから空気流の変動範囲内の方向に沿った下流領域の外にあることを特徴とするヘッドスライダ。
【請求項２】
ディスク上をその半径方向について移動可能に磁気ディスク装置に備えられ、回転する前記ディスクとディスク対向面との間に発生する空気流を受けて浮上し、該空気流の方向が該ディスク上の位置に応じて変化するヘッドスライダにおいて、
前記ディスク対向面に形成され、回転するディスク上で浮上力を発生させる浮上面パターンと、
該浮上面パターンと異なる位置に形成され、浮上面パターンよりも頂部が突出し、前記ディスクの回転停止時に該ディスクの表面に接触する複数のパッドと、を備え、
前記浮上面パターンは、前記パッドから空気流の変動範囲内の方向に沿った下流領域の外にあることを特徴とするヘッドスライダ。
【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に用いるヘッドスライダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は一般的な磁気ディスク装置の内部構成を示す平面図である。１００は磁気ディスク装置のエンクロージャ、１０２は記録媒体としての磁気ディスクである。１０４はアクチュエータ１０６によって揺動駆動されるアームである。アーム１０４の先端にはサスペンション１０８の基端部が固定され、サスペンション１０８の先端の磁気ディスク１０２に対向する面にヘッドスライダ１１０が取り付けられる。
情報を記録あるいは再生する際には、磁気ディスク１０２がスピンドルモータによって回転駆動され、アクチュエータ１０６によりアーム１０４が回動軸１０５を中心として揺動することによってシーク動作がなされる。
【０００３】
このシーク動作では、磁気ディスクの回転が停止した状態で磁気ヘッドが磁気ディスクの表面に接触した状態から、磁気ディスクの回転とともに発生する空気流によって磁気ヘッドを磁気ディスクの表面からわずかに浮上させるいわゆるコンタクト・スタート・ストップ方式（ＣＳＳ方式）が採用されている。ＣＳＳ方式では、ヘッドスライダのディスク対向面に空気流の作用によって磁気ヘッドを浮上させる浮上面パターンを設け、ヘッドスライダの空気の流入端側の縁部にテーパ部を設けるといったことがなされている。
【０００４】
ＣＳＳ方式では、磁気ディスクの回転起動時と回転停止時にヘッドスライダが磁気ディスクの表面に接触する。したがって、磁気ディスクとヘッドスライダとの相互の接触抵抗を低減させ、ヘッドスライダが磁気ディスクの表面に吸着されるといったことを防止するため、ヘッドスライダのディスク対向面に突起状のパッドを設け、磁気ディスクの回転起動時と回転停止時にはパッドが磁気ディスクの表面に接触するように形成した製品が提案されている（特願平８−６９６７４号公報）。
【０００５】
図７は、磁気ディスク１０２が回転し、回転によって生じた空気流によって磁気ヘッド１１０が浮上する様子を説明的に示した図である。１０は磁気ヘッド１１０のヘッドスライダを示す。ヘッドスライダ１０のディスク対向面１２には磁気ディスク１０２の表面に接触するパッド１４が形成され、ヘッドスライダ１０への空気の流入端側にはテーパ部１６が形成されている。図のＡ側には、磁気ディスク１０２との間で情報を記録再生するためのヘッド素子が形成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようにディスク対向面１２にパッド１４を形成したヘッドスライダ１０によれば、パッド１４を磁気ディスク１０２の表面に接触させヘッドスライダ１０と磁気ディスク１０２の表面との接触面積を小さくすることにより、磁気ヘッド１１０の浮上特性を改善することができる。しかしながら、磁気ディスク１０２が回転起動する際にパッド１４と磁気ディスク１０２とが摺動することによってパッド１４に付着した塵埃が空気流にのってヘッドスライダ１０のディスク対向面１２に付着することが問題となってきた。
【０００７】
最近の磁気ディスク装置は、益々高密度化し、これとともに磁気ヘッドは小型化し、磁気ディスクの表面からの磁気ヘッドの浮上量が小さくなっている。このため、ヘッドスライダと磁気ディスクとが接触することによって発生する塵埃に対しても配慮を施す必要に迫られてきた。磁気ヘッドの浮上量には従来にもまして高精度が要求されることから、ヘッドスライダのディスク対向面に塵埃が付着することによって磁気ヘッドの浮上量が規定値から外れるといった問題が起こり得るからである。
本発明は、これらの問題を解消すべくなされたものであり、磁気ディスク装置の起動等の動作にさらに高精度が要求される場合であっても好適に使用することができるヘッドスライダを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、ディスク上をその半径方向について移動可能に磁気ディスク装置に備えられ、回転する前記ディスクとディスク対向面との間に発生する空気流を受けて浮上し、該空気流の方向が該ディスク上の位置に応じて変化するヘッドスライダにおいて、前記ディスク対向面の空気の流入側に形成され、回転するディスク上で浮上力を発生させる浮上面パターン、及び前記ディスク対向面の空気の流出側の端縁の略中央部に一つの島状に形成され、回転するディスク上で浮上力を発生させる浮上面パターンと、これらの浮上面パターンと異なる位置に形成され浮上面パターンよりも頂部が突出し、前記ディスクの回転停止時に該ディスクの表面に接触するパッドと、を備え、前記ディスク対向面の空気の流入側と流出側とに各々配された浮上面パターンは、前記パッドから空気流の変動範囲内の方向に沿った下流領域の外にあることを特徴とする。
また、ディスク上をその半径方向について移動可能に磁気ディスク装置に備えられ、回転する前記ディスクとディスク対向面との間に発生する空気流を受けて浮上し、該空気流の方向が該ディスク上の位置に応じて変化するヘッドスライダにおいて、前記ディスク対向面の空気の流入側に形成され、回転するディスク上で浮上力を発生させる浮上面パターン、及び前記ディスク対向面の空気の流出側に形成され、回転するディスク上で浮上力を発生させる浮上面パターンと、これらの浮上面パターンと異なる位置に形成され浮上面パターンよりも頂部が突出し、前記ディスクの回転停止時に該ディスクの表面に接触するパッドと、を備え、前記ディスク対向面の空気の流入側と流出側とに各々配された浮上面パターンは、前記パッドから空気流の変動範囲内の方向に沿った下流領域の外にあることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面と共に詳細に説明する。
図１は本発明に係る磁気ヘッド用ヘッドスライダとこれを用いた磁気ヘッドアセンブリの実施形態を示す斜視図である。
磁気ヘッドアセンブリはアーム１０４とサスペンション１８とヘッドスライダ１０とから成る。これらの磁気ヘッドアセンブリを構成する各部の構成は、ヘッドスライダ１０の構成を除き、従来の構成と基本的に異なるものではない。すなわち、アーム１０４は、図６に示す従来の装置における回動軸１０５に基端部が固定され、アクチュエータ１０６によって磁気ディスク１０２の平面と平行に揺動駆動される。
【００１０】
サスペンション１０８は一定の弾性を有する金属板を基材として形成したものである。アーム１０４にサスペンション１０８の基端部を固定し、先端側が自由端となるようにアーム１０４にサスペンション１０８を支持する。１１２はサスペンション１０８の先端部に設けたジンバル部である。ジンバル部１１２は、周囲にスリット孔を設け、一端部でのみサスペンション１０８に接続する切片状に形成される。ヘッドスライダ１０はこのジンバル部１１２に接着して固定される。１１４はジンバル部１１２に搭載したヘッドスライダ１０の電極端子とサスペンション１０８の表面に形成した配線パターン１１６のとを電気的に接続するための電極である。
【００１１】
配線パターン１１６はサスペンション１０８の基材の表面に電気的絶縁層を介して所定のパターンに形成される。サスペンション１０８の基端側の側面には、サスペンション１０８の基材をＬ字形に折曲した端子部１１８が形成される。配線パターン１１６はこの端子部１１８に設けた接続端子１２０と前記電極１１４とを電気的に接続する。接続端子１２０は、磁気ディスク装置の制御回路と電気的に接続され、磁気ディスク１０２と磁気ヘッドとの間で情報の記録再生がなされる。
【００１２】
図２は、ヘッドスライダをディスク対向面側から見た平面図である。ディスク対向面１２に２つの浮上面パターン２０ａ、２０ｂと、これら浮上面パターン２０ａ、２０ｂが形成された位置とは異なる位置に４つのパッド１４１、１４２、１４３、１４４が形成されている。
図３は比較例として、従来のヘッドスライダを浮上面側から見た平面図を示す。このヘッドスライダ１０では、ディスク対向面１２に３つの浮上面パターン２０ｃ、２０ｄ、２０ｅと、４つのパッド１４１、１４２、１４３、１４４が形成されている。なお、図のＰ側は磁気ディスクが回転した際にヘッドスライダへ空気が流入する側である。
【００１３】
図２、３に示すヘッドスライダとを比較すると、パッドについては、双方とも略同一の配置となっているのに対し、浮上面パターンについては大きく異なる配置となっている。すなわち、実施形態のヘッドスライダ１０では、空気の流入端側にヘッドスライダ１０の端縁に沿って一つの浮上面パターン２０ａを設け、空気の流出端側にはヘッドスライダ１０の端縁の略中央部に島状に一つの浮上面パターン２０ｂを設けている。ディスクに対し情報の記録あるいは再生を行う磁気ヘッド素子は浮上面パターン２０ｂを形成した位置にある。
これに対して、従来のヘッドスライダ１０では、空気の流入端側にヘッドスライダ１０の端縁に沿って一つの浮上面パターン２０ｃを設ける一方、空気の流出端側ではヘッドスライダ１０の両端部に一つずつ浮上面パターン２０ｄ、２０ｅを設け、ヘッドスライダ１０の端縁の中央部には浮上面パターンを設けていない。この場合、磁気ヘッド素子はディスクのアウター側の浮上面パターン２０ｄを形成した位置にある。
【００１４】
図４は、実施形態のヘッドスライダ１０の側面図を示す。ヘッドスライダ１０のディスク対向面１２には、ヘッドスライダ１０の基材表面から１００ｎｍ程度の厚さに浮上面パターン２０ａ、２０ｂが形成される。そして、パッド１４１、１４２、１４３、１４４は、その頂部が浮上面パターン２０ａ、２０ｂの表面から４０ｎｍ程度突出するように高さ寸法が設定されている。パッド１４１、１４２、１４３、１４４の頂部を浮上面パターン２０ａ、２０ｂの表面よりも突出させることにより、磁気ディスクが回転停止している際に、パッド１４１、１４２、１４３、１４４のみが磁気ディスクに接触することになる。そして、磁気ディスクが回転を開始すると、磁気ディスクの表面を一定長さにわたってパッド１４１、１４２、１４３、１４４が擦るようにして移動した後、磁気ディスクの表面からヘッドスライダ１０が浮上する。また、磁気ディスクが回転停止する際にも、磁気ディスクの回転速度が低下するとともに徐々にヘッドスライダ１０は磁気ディスクの表面に接近し、パッド１４１、１４２、１４３、１４４が磁気ディスクの表面を擦りながら停止する。
【００１５】
前述したサスペンション１０８はヘッドスライダ１０を磁気ディスクに押圧する向きに弱く付勢して設けられており、磁気ディスクが回転停止している際にはヘッドスライダ１０を磁気ディスクの表面に押接している。
ヘッドスライダ１０のディスク対向面１２に形成する浮上面パターン２０ａ、２０ｂは、磁気ディスクが回転することによって生じる空気流の作用によりヘッドスライダ１０が所定の高さに浮上するようにデザインされている。
【００１６】
前述したように、本実施形態のヘッドスライダ１０では浮上面パターン２０ａ、２０ｂの配置を従来例のヘッドスライダ１０における浮上面パターン２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの配置と大きく変えている。その理由は、磁気ディスクが回転開始する際及び磁気ディスクが回転停止する際に、パッド１４１、１４２、１４３、１４４が磁気ディスクの表面を擦ることによってパッド１４１、１４２、１４３、１４４に付着した塵埃が、ディスクの回転によって生じる空気流にのってディスク対向面の下流側に飛散して付着することから、浮上面パターン２０ａ、２０ｂを保護するためである。
【００１７】
図５は、磁気ディスク装置の動作時における磁気ディスク１０２とヘッドスライダ１０との平面配置関係を説明的に示すものである。ヘッドスライダ１０を支持するアーム１０４及びサスペンション１０８は回動軸１０５を中心として、磁気ディスク１０２のアウター位置とインナー位置との間を揺動する。この揺動角は角度にして２０°程度である。磁気ディスク１０２が回転することによって生じる空気流の流れ方向は、磁気ディスク１０２が回転する接線方向に生じる。これに対し、ヘッドスライダ１０がアウター位置とインナー位置との間を揺動するときは、ヘッドスライダ１０は空気の流れ方向と常時向きを平行にして移動することはできない。その結果、ヘッドスライダ１０に対する空気の流入方向はヘッドスライダ１０に対して相対的に変化することになる。
【００１８】
図２、３で、各々のパッド１４１、１４２、１４３、１４４から発する矢印は、ヘッドスライダ１０が磁気ディスクのアウター位置とインナー位置との間を移動する際にヘッドスライダ１０に流入する空気の流れ方向が変化することに基づいて、各々のパッド１４１、１４２、１４３、１４４からの空気の流出方向を示したものである。パッド１４１、１４２、１４３、１４４についていえば、これらの矢印で囲まれた範囲が、パッドからの空気の流れ方向の範囲を示す。
前述したように、パッド１４１、１４２、１４３、１４４は磁気ディスクが回転開始する際及び回転停止する際に、磁気ディスクの表面を擦って塵埃が付着する。図２、３に示すように、ヘッドスライダ１０に対する空気流の流入方向が矢印で示した範囲で変動することを考えると、この空気流の変動する範囲を各パッド１４１、１４２、１４３、１４４から飛散する塵埃の流出範囲と近似することができる。
【００１９】
本実施形態のヘッドスライダ１０は、このような、パッド１４１、１４２、１４３、１４４と磁気ディスクとの摺動によって生じる塵埃の発生を考慮して、塵埃が流出して付着する領域と干渉しない部位に浮上面パターン２０ａ、２０ｂを設けたことを特徴とする。図２に示すように、浮上面パターン２０ａ、２０ｂはパッド１４１、１４２、１４３、１４４から発生する塵埃の流出範囲から外れた位置に形成されている。これに対して、図３に示す従来例のヘッドスライダ１０の場合は、２つの浮上面パターン２０ｄ、２０ｅについては、パッド１４１、１４２、１４３、１４４から発生する塵埃の流出範囲内に配置されており、塵埃が発生した場合には浮上面パターン２０ａ、２０ｂに塵埃が付着しやすい設計となっている。
【００２０】
パッド１４１、１４２、１４３、１４４が磁気ディスクの表面上を摺動して発生する塵埃は一定程度拡散すると考えられるから、前記塵埃の流出範囲は実際には図２に示す矢印で囲まれた範囲内に限定されるものではなく、これらの範囲外にも広がることがあり得る。しかしながら、塵埃が付着しにくい領域に浮上面パターン２０ａ、２０ｂを形成するデザインとすることによって、ヘッドスライダのディスク対向面に形成する浮上面パターンに塵埃が付着することを効果的に防止することができる。浮上面パターンに塵埃が付着すると、浮上面パターンによる浮上作用が初期の設計条件からずれてくることがあり得る。浮上面パターンにできるだけ塵埃が付着しないようにする設計は、常時、磁気ヘッドが一定の浮上量となるように保持できる点で有効である。
【００２１】
本発明は、ヘッドスライダに形成したパッドと磁気ディスクとが接触することによって生じる塵埃が、ヘッドスライダのディスク対向面に形成した浮上面パターンに付着しないよう浮上面パターンとパッドの配置を設計することを特徴とする。したがって、ヘッドスライダのディスク対向面に形成するパッドと浮上面パターンは、この条件を満足するように形成すればよく、パッド及び浮上面パターンの配置は任意に選択することができる。すなわち、上記例ではディスク対向面に４つのパッドを形成しているが、パッドの形成数はとくに限定されない。また、図２ではディスク対向面１２に浮上面パターンを２つ形成しているが、浮上面パターンは図示例の形状及び配置数に限るものではない。ヘッドスライダのディスク対向面に形成する浮上面パターンは、サスペンション１０８の寸法、弾性等に応じて適宜設計することが可能である。その際には、パッドと磁気ディスクとの作用によって生じる塵埃が、空気流の作用によってディスク対向面で付着する範囲を考慮して浮上面パターンとパッドの配置を設定することが有効である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係るヘッドスライダによれば、上述したように、ヘッドスライダのディスク対向面に形成した浮上面パターンに、ヘッドスライダが磁気ディスクの表面を摺動することによってパッドに付着した塵埃が空気流にのって付着することを防止することができ、これによって磁気ヘッドの浮上量を好適にコントロールして、高精度で信頼性の高いヘッドスライダとして提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るヘッドスライダを取り付けた磁気ヘッドアセンブリの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係るヘッドスライダの一実施形態のディスク対向面の構成を示す説明図である。
【図３】従来のヘッドスライダにおけるディスク対向面の構成を示す説明図である。
【図４】本発明に係るヘッドスライダの一実施形態の側面図である。
【図５】磁気ディスクのアウター位置とインナー位置におけるヘッドスライダに対する空気の流入方向を示す説明図である。
【図６】磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。
【図７】ヘッドスライダが磁気ディスクの表面から浮上した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  ヘッドスライダ
１２  ディスク対向面
１４  パッド
１６  テーパ部
１８  サスペンション
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ  浮上面パターン
１０２  磁気ディスク
１０４  アーム
１０５  回動軸
１０６  アクチュエータ
１０８  サスペンション
１１０  磁気ヘッド
１１２  ジンバル部
１１６  配線パターン
１４１、１４２、１４３、１４４  パッド
【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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