JPH09231541A - ヘッドスライダ及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスクの全面にわたって静的な浮上量
変動を抑制することができ、かつ静的なロールを低減す
ることができるヘッドスライダ及び磁気ディスク装置を
提供すること。 【解決手段】 空気流を導入する空気流導入部１６２
と、前記空気流により正圧を発生する正圧発生部１６１
と、前記正圧発生部の空気流入端から中央付近まで形成
され、前記正圧発生部の空気流入端側が前記空気流導入
部により閉じられ、前記空気流により負圧を発生する第
１の負圧発生部１６３と、前記第１の負圧発生部の空気
流出端と連続して前記正圧発生部の空気流出端まで形成
され、前記正圧発生部の空気流出端側が開放され、かつ
前記第１の負圧発生部の空気流出端から前記正圧発生部
の中央付近に向かうに従って前記正圧発生部の面積が狭
くなるように形成され、前記空気流により負圧を発生す
る第２の負圧発生部１６４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁気ディスクか
らデータやプログラム等の情報を記録再生する磁気ヘッ
ドを搭載した浮上型のヘッドスライダ及びそのヘッドス
ライダを備えた磁気ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばコンピュータシステムにおいて
は、磁気ディスク装置としてハードディスク装置が用い
られている。このハードディスク装置に内蔵されている
磁気ディスクの両表面には磁性膜が成膜されており、磁
気ディスクの表面上を浮上するヘッドスライダに搭載さ
れている磁気ヘッドにより、磁性膜にデータ等がトラッ
ク状に記録され、また磁性膜にトラック状に記録された
データ等が再生されるようになっている。磁気ヘッドが
搭載された浮上型のヘッドスライダを駆動する機構部
と、磁気ディスクを駆動する駆動部とは、筐体の内部に
予め組み込まれているため、データ等を比較的高密度に
記録することが可能であり、また、記録されたデータ等
に対して高速にアクセスすることが可能である。

【０００３】図１５は、従来の磁気ディスク装置の一例
であるハードディスク装置の構成例を示す斜視図であ
る。このハードディスク装置１は、アルミニウム合金等
により形成された筐体２の平面部の裏側にスピンドルモ
ータ９が配設されていると共に、このスピンドルモータ
９によって角速度一定で回転駆動される磁気ディスク３
が備えられている。さらに、この筐体２には、アーム４
が垂直軸４ａの周りに揺動可能に取り付けられている。
このアーム４の一端には、ボイスコイル５が取り付けら
れ、またこのアーム４の他端には、ヘッドスライダ６が
取り付けられている。筐体２上には、ボイスコイル５を
挟持するように、マグネット７ａ、７ｂが取り付けられ
ている。ボイスコイル５及びマグネット７ａ、７ｂによ
り、ボイスコイルモータ７が形成されている。

【０００４】このような構成において、ボイスコイル５
に外部から電流が供給されると、アーム４は、マグネッ
ト７ａ、７ｂの磁界と、このボイスコイル５に流れる電
流とによって生ずる力に基づいて、垂直軸４ａの周りを
回動する。これにより、アーム４の他端に取り付けられ
たヘッドスライダ６は、図１６にて矢印Ｘで示すよう
に、磁気ディスク３の実質的に半径方向に旋回する。こ
こで、ヘッドスライダ６は、図１７に示すように、その
下面の磁気ディスク３に対する旋回方向（以下、幅方向
という）の両側に、エアベアリングサーフェイスとして
作用するレール６ａ、６ｂが形成されていると共に、こ
れらのレール６ａ、６ｂの磁気ディスク３に対する走行
方向（以下、長さ方向という）の先端側に、テーパ部６
ｃ、６ｄが形成されている。

【０００５】これにより、ヘッドスライダ６は、回転す
る磁気ディスク３の表面に接近したとき、図１６にて矢
印Ｙで示すように、磁気ディスク３の回転に伴ってレー
ル６ａ、６ｂと磁気ディスク３の表面との間に流入する
空気流により浮揚力を受ける。この浮揚力によって、ヘ
ッドスライダ６は、図１８に示すように、磁気ディスク
３の表面から微小間隔（浮上量）ｄをもって浮上走行し
ながら磁気ディスク３に対してシーク動作し、ヘッドス
ライダ６に搭載された磁気ヘッド８は、磁気ディスク３
の所定のトラック等に対してデータ等の記録再生を非接
触で行なう。尚、この浮上量ｄは、一般には、０．１μ
ｍ程度である。

【０００６】このような構成のヘッドスライダ６を用い
ないと、磁気ディスク３に対して衝撃が加えられた場合
や、磁気ディスク３の表面の凹凸、うねり等に対して、
ヘッドスライダが十分に追従できない場合に、ヘッドス
ライダの浮上量ｄの変動、いわゆる動的な浮上量変動が
発生する。ところが、上述したヘッドスライダ６によれ
ば、同一トラックにおけるヘッドスライダ６の浮上量ｄ
がほぼ一定に保持されることになるので、スペーシング
損失を低下させ、磁気ヘッド８が磁気ディスク３の表面
に直接接触することによる磁気ディスク３の摩耗損傷を
防止することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のヘッドスライダ
６は、上述したように、磁気ディスク３が回転すること
により発生する動圧を利用して浮上している。この動圧
の大きさは、線速度が速いほど大きくなる。ここで、磁
気ディスク３が角速度一定で回転する場合、その外周に
おける線速度は、内周における線速度よりも速い。この
ため、ヘッドスライダ６を磁気ディスク３の円周方向に
対して常に平行になるように配置した場合、ヘッドスラ
イダ６の浮上量ｄは、ヘッドスライダ６が磁気ディスク
３の内周に位置したときより外周に位置したときの方が
上昇する。

【０００８】ところが、アーム４は、上述したように回
動式であるため、ヘッドスライダ６の浮上量ｄは、ヘッ
ドスライダ６が磁気ディスク３の内周に位置したときよ
り外周に位置したときの方が上昇するとは限らない。な
ぜならば、アーム４が垂直軸４ａの周りを回動すると
き、ヘッドスライダ６は磁気ディスク３の半径方向に関
して直線上ではなく円弧上を移動する。そして、ヘッド
スライダ６は、図１９に示すように、その幅の中心線６
ｅが磁気ディスク３のトラックの接線方向３ａからずれ
て、いわゆるスキュー角θｓが生じる。このスキュー角
θｓは、磁気ディスク３の中心からの位置に応じて変動
する。スキュー角θｓが大きくなると、ヘッドスライダ
６と磁気ディスク３の表面との間の動圧の浮揚力への変
換効率が低下して、ヘッドスライダ６の浮上量ｄが低下
する。つまり、磁気ディスク３の外周側にて上昇するは
ずのヘッドスライダ６の浮上量ｄは、上記スキュー角θ
ｓにより低下することになる。

【０００９】以上述べた線速度の増加に対してヘッドス
ライダ６の浮上量ｄが上昇する特性、いわゆる線速依存
性は線形であるが、スキュー角θｓの増加に対してヘッ
ドスライダ６の浮上量ｄが低下する特性、いわゆるスキ
ュー依存性は２次の非線形である。従って、従来のヘッ
ドスライダ６を使用する限り、磁気ディスク３の半径方
向の全範囲にわたって、線速依存性とスキュー依存性の
バランスを取って、いわゆる静的な浮上量変動を抑制す
ることは困難である。このため、線速依存性とスキュー
依存性との相互作用による静的な浮上量変動により、記
録再生時のＳ／Ｎを一定に保持することができず、従っ
て、所望のトラックに対する磁気ヘッド８による正確な
情報の記録再生を行なうことができないという問題があ
った。

【００１０】また、ヘッドスライダ６の浮上姿勢は、ヘ
ッドスライダ６の長さ方向については、図２０（Ａ）に
示すように、空気流によりテーパ部６ｃ、６ｄが持ち上
がった状態となり、ヘッドスライダ６の幅方向について
は、図２０（Ｂ）に示すように、スキュー角やヘッドス
ライダ６のレール６ａ、６ｂの線速度差により何れかの
レール６ａ、６ｂが持ち上がった状態となる。このよう
なヘッドスライダ６の長さ方向の浮上姿勢が変動するこ
とをピッチといい、ヘッドスライダ６の幅方向の浮上姿
勢が変動することをロールという（図２１参照）。この
うちロールは、シーク等の外力により大きくなるので、
磁気ヘッド８が磁気ディスク３の表面に直接接触するこ
とによる磁気ディスク３の摩耗損傷の可能性が高くな
る。

【００１１】ここで、ヘッドスライダ６の張り付きの防
止、浮き上がり特性の向上、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ
Ｓｔａｒｔ Ｓｔｏｐ）特性の向上等のために、ヘッド
スライダ６のレール６ａ、６ｂの面の幅方向及び長さ方
向は、図２２のヘッドスライダ６の模式図に示すような
クラウンと呼ばれる湾曲形状となっている。特に、幅方
向のクラウンは、静的なロールに影響を与える。図２３
は、ロール角と幅方向のクラウン量（クラウン高さ）と
の関係を示す図である。幅方向のクラウン量が０ｎｍ〜
６ｎｍ程度まではヘッドスライダ６のレール６ｂ側にロ
ールしているが、幅方向のクラウン量が６ｎｍ程度を越
えると逆にヘッドスライダ６のレール６ａ側にロールす
る。従って、静的なロールを無くす、即ちロール角を０
度にするには、幅方向のクラウン量を６ｎｍ程度にすれ
ば良いが、実際には、ＣＳＳ特性の最適化と加工のし易
さからクラウン量は規定されるため、ロールのためにク
ラウン量を調整することはできないことがほとんどであ
る。

【００１２】この発明は、以上の点に鑑み、磁気ディス
クの全面にわたって静的な浮上量変動を抑制することが
でき、かつ静的なロールを低減することができるヘッド
スライダ及びそのヘッドスライダを備えた磁気ディスク
装置を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よれば、空気流により磁気ディスクに対して浮上し、前
記磁気ディスクから情報を記録再生する磁気ヘッドを搭
載したヘッドスライダにおいて、前記空気流を導入する
空気流導入部と、前記磁気ディスクに対向する面に形成
され、前記空気流導入部から導入される空気流により正
圧を発生する正圧発生部と、前記磁気ディスクに対向す
る面であって、前記正圧発生部の空気流入端から前記正
圧発生部の中央付近まで形成され、前記正圧発生部の空
気流入端側が前記空気流導入部により閉じられ、前記空
気流導入部から導入される空気流により負圧を発生する
第１の負圧発生部と、前記磁気ディスクに対向する面で
あって、前記第１の負圧発生部の空気流出端と連続して
前記正圧発生部の空気流出端まで形成され、前記正圧発
生部の空気流出端側が開放され、かつ前記第１の負圧発
生部の空気流出端から前記正圧発生部の中央付近に向か
うに従って前記正圧発生部の面積が狭くなるように形成
され、前記空気流導入部から導入される空気流により負
圧を発生する第２の負圧発生部とを備えることにより達
成される。

【００１４】上記構成によれば、第１及び第２の負圧発
生部が、線速度の増加による正圧の上昇を相殺するのに
十分な負圧を発生するので、線速依存性を安定化でき、
また、正圧発生部が、スキュー角の増加による動圧の浮
揚力への変換効率の低下を防止するのに十分な正圧を発
生するので、スキュー依存性を安定化できる。従って、
静的な浮上量変動を抑制することができる。さらに、第
２の負圧発生部が、正圧のピーク点を移動させるので、
静的なロールを低減することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図を参照しながら詳細に説明する。尚、以下に述
べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。

【００１６】図１は、この発明の磁気ディスク装置の実
施形態であるハードディスク装置の構成例を示す斜視図
である。このハードディスク装置１１は、アルミニウム
合金等により形成された筐体１２の平面部の裏側にスピ
ンドルモータ１９が配設されていると共に、このスピン
ドルモータ１９によって角速度一定で回転駆動される磁
気ディスク１３が備えられている。さらに、この筐体１
２には、アーム１４が垂直軸１４ａの周りに揺動可能に
取り付けられている。このアーム１４の一端には、ボイ
スコイル１５が取り付けられ、またこのアーム１４の他
端には、ヘッドスライダ１６が取り付けられている。筐
体１２上には、ボイスコイル１５を挟持するように、マ
グネット１７ａ、１７ｂが取り付けられている。ボイス
コイル１５及びマグネット１７ａ、１７ｂにより、ボイ
スコイルモータ１７が形成されている。

【００１７】このような構成において、ボイスコイル１
５に外部から電流が供給されると、アーム１４は、マグ
ネット１７ａ、１７ｂの磁界と、このボイスコイル１５
に流れる電流とによって生ずる力に基づいて、垂直軸１
４ａの周りを回動する。これにより、アーム１４の他端
に取り付けられたヘッドスライダ１６は、磁気ディスク
１３の実質的に半径方向に旋回する。従って、このヘッ
ドスライダ１６に搭載された磁気ヘッド１８は、磁気デ
ィスク１３に対してシーク動作し、磁気ディスク１３の
所定のトラック等に対してデータ等の記録再生を行な
う。

【００１８】図２は、この発明のヘッドスライダの実施
形態を示す斜視図である。このヘッドスライダ１６は、
全体が扁平な直方体として形成されており、磁気ディス
ク１３に対向する面には正圧発生部１６１が形成され、
正圧発生部１６１の空気流入端側には空気流導入部１６
２が形成され、正圧発生部１６１内には第１の負圧発生
部１６３及び第２の負圧発生部１６４が形成されてい
る。尚、ヘッドスライダ１６は、他の形状、例えば立方
体として形成されていても良い。

【００１９】正圧発生部１６１は、平坦であって、ヘッ
ドスライダ１６の幅の中心線を対称軸とした対称形状に
形成されており、エアベアリングサーフェイスとして作
用して、この正圧発生部１６１と磁気ディスク１３との
間を流れる空気流の動圧（正圧）によって、ヘッドスラ
イダ１６の浮揚力を発生する。空気流導入部１６２は、
ヘッドスライダ１６の幅方向に連続して、正圧発生部１
６１に対して所定角度、例えば０．８５度の角度で傾斜
するように形成されている。尚、この空気流導入部１６
２は、段差（ステップ）状に形成しても良い。

【００２０】第１の負圧発生部１６３は、ヘッドスライ
ダ１６の幅よりも狭い範囲であって、空気流導入部１６
２の空気流出端側の縁部からヘッドスライダ１６の長手
方向中央付近までの範囲、換言すれば正圧発生部１６１
の空気流入端の縁部から正圧発生部１６１の中央付近ま
での範囲に、一定深さで形成されている。第１の負圧発
生部１６３の形状は、ヘッドスライダ１６の幅の中心線
を対称軸とした略長方形状を成している。第１の負圧発
生部１６３の空気流入端側は、空気流導入部１６２によ
り閉じられており、第１の負圧発生部１６３の空気流出
端側は、第２の負圧発生部１６４へと開放されている。
第２の負圧発生部１６４の深さは一定であるので、例え
ばエッチング加工等によって容易に形成される。

【００２１】第２の負圧発生部１６４は、第１の負圧発
生部１６３の幅よりも広い範囲であって、ヘッドスライ
ダ１６の長手方向中央付近から正圧発生部１６１の空気
流出端側の縁部までの範囲に、第１の負圧発生部１６３
の空気流出端と連続して一定深さで形成されている。第
２の負圧発生部１６４の形状は、ヘッドスライダ１６の
幅の中心線を対称軸とした多角形状、即ち台形の下底
（長辺）を対称軸とした対称形状を成している。このよ
うな多角形状であるので、第１の負圧発生部１６３の空
気流出端から正圧発生部１６１の中央付近に向かうに従
って、正圧発生部１６１の面積は狭くなる。即ち、ヘッ
ドスライダ１６の幅の中心線に対する、第１の負圧発生
部１６３を区画する端までの距離が、第２の負圧発生部
１６４を区画する端までの距離より短く形成されてい
る。この第２の負圧発生部１６４における正圧発生部１
６１の面積が狭くなる部分は、第１の負圧発生部１６３
を区画する端から第２の負圧発生部１６４を区画する端
までの間で、空気流に対応した傾斜部、即ち正圧発生部
１６１の空気流出端側から見て撫で肩状に形成されてい
る。

【００２２】第２の負圧発生部１６４の空気流入端側
は、第１の負圧発生部１６３の空気流出端と連続してい
る部分を除いて正圧発生部１６１により閉じられてお
り、第２の負圧発生部１６４の空気流出端側は、開放さ
れている。第２の負圧発生部１６４の深さは第１の負圧
発生部１６３の深さと同一であるので、第１の負圧発生
部１６３を形成する際に、第１の負圧発生部１６３と共
に例えばエッチング加工等によって容易に形成される。
尚、第１の負圧発生部１６３の空気流入端側の位置は、
一般的にはヘッドスライダ１６の長さの略１／２の位置
が望ましいが、その最適位置はヘッドスライダ１６の線
速依存性やスキュー依存性により移動し、またその移動
量はヘッドスライダ１６のドライブ条件や浮上特性によ
り変動する。以上より、正圧発生部１６１は、第１の負
圧発生部１６３と第２の負圧発生部１６４により、ヘッ
ドスライダ１６の幅方向に２等分されている。

【００２３】このような構成のヘッドスライダ１６が、
回転している磁気ディスク１３の表面に接近すると、磁
気ディスク１３の回転に伴って正圧発生部１６１と磁気
ディスク１３の表面との間に空気流が流入するので、正
圧発生部１６１にて正圧が発生する。また、磁気ディス
ク１３の回転に伴って正圧発生部１６１と磁気ディスク
１３の表面との間の狭い空間から、第１の負圧発生部１
６３及び第２の負圧発生部１６４と磁気ディスク１３の
表面との間の比較的広い空間内に空気流が流入するの
で、第１の負圧発生部１６３及び第２の負圧発生部１６
４にて負圧が発生する。この正圧及び負圧の差によっ
て、ヘッドスライダ１６が浮揚力を受けることになり、
ヘッドスライダ１６及びこのヘッドスライダ１６の空気
流出端に取り付けられた磁気ヘッド１８は、磁気ディス
ク１３の表面から微小間隔（浮上量）をもって浮上走行
するようになっている。

【００２４】この場合、正圧発生部１６１は、空気流入
端側にてヘッドスライダ１６の幅方向に大きく広がって
いることから、上記空気流によって受ける浮揚力が比較
的大きいので、磁気ディスク１３との間の相対速度が低
い場合であっても、また、第１の負圧発生部１６３及び
第２の負圧発生部１６４に負圧が発生した場合であって
も、十分な浮揚力を得ることができる。そして、磁気デ
ィスク１３の半径方向におけるヘッドスライダ１６の位
置が変動して、磁気ディスク１３に対するヘッドスライ
ダ１６の線速度が変化しても、この線速度の変化に対応
して上記正圧及び負圧が共に同じ方向に変動することに
なる。従って、線速度の増加による浮揚力の上昇が抑制
されるので、ヘッドスライダ１６の浮上量の変動を低減
することができる。

【００２５】また、磁気ディスク１３のトラックの接線
方向に対するヘッドスライダ１６のスキュー角θｓが変
動することにより、図３の矢印で示す方向に空気流が発
生する場合であっても、十分に大きい正圧が発生する。
従って、スキュー角θｓの増加による浮揚力の低下が抑
制されるので、ヘッドスライダ１６の浮上量の変動を低
減することができる。以上より、磁気ディスク３の半径
方向の全範囲にわたって、線速依存性とスキュー依存性
のバランスを取って、静的な浮上量変動を抑制すること
が可能となる。

【００２６】ここで、この発明の実施形態のヘッドスラ
イダと従来のヘッドスライダに対する上記スキュー角θ
ｓの影響について調べた。図４（Ａ）は、従来のヘッド
スライダであるテーパフラットスライダの一例を示す平
面図、同図（Ｂ）は、その側面図である。このヘッドス
ライダ６は、図１７に示すものと同様であり、全長が
２．０５ｍｍ、厚さが０．４３ｍｍ、レール幅が０．１
６８ｍｍ、テーパ長が０．２ｍｍ、テーパ角が０．５度
である。図５（Ａ）は、従来のヘッドスライダである負
圧スライダの一例を示す平面図、同図（Ｂ）は、その側
面図である。このヘッドスライダ６’は、負圧を発生す
る長方形状の凹陥部６１が形成されたものであり、全長
が２．０５ｍｍ、厚さが０．４３ｍｍ、レール幅が０．
２ｍｍ、テーパ長が０．２ｍｍ、テーパ角が０．５度、
凹陥部６１の長さが１．０２５ｍｍ、凹陥部６１の深さ
が０．００６ｍｍである。

【００２７】図６（Ａ）は、この発明のヘッドスライダ
の実施形態を示す平面図、同図（Ｂ）は、その側面図で
ある。このヘッドスライダ１６は、図２に示すものと同
様であり、全長が２．０５ｍｍ、厚さが０．４３ｍｍ、
正圧発生部１６１の空気流出端幅が０．２ｍｍ、空気流
導入部１６２の長さが０．２ｍｍ、空気流導入部１６２
の傾斜角が０．５度、第１の負圧発生部１６３の長さが
０．７７５ｍｍ、第１の負圧発生部１６３の幅が０．１
ｍｍ、第２の負圧発生部１６４の最長長さが１．０７５
ｍｍ、第２の負圧発生部１６４の傾斜部の長さが０．１
ｍｍ、第１の負圧発生部１６３及び第２の負圧発生部１
６４の深さが０．００６ｍｍ、幅方向のクラウン量は２
７ｎｍである。

【００２８】このように形成された各ヘッドスライダ
６、６’、１６を、アーム１４の垂直軸１４ａと磁気デ
ィスク１３の回転軸との距離５７．６ｍｍ、アーム長５
２．１ｍｍ、アーム１４のベント角０．０度、使用半径
２１．６ｍｍ〜４５．４ｍｍ、使用スキュー角θｓ−
６．５１度〜１６．８度、回転数７２００ｒｐｍの仮想
ハードディスク装置に搭載して荷重３ｇを負荷した場合
の浮上量を計算機シミュレーションによって計算した。

【００２９】図７は、線速度を一定（１２ｍ／ｓ）とし
てスキュー角θｓを変化させたときの、各ヘッドスライ
ダ６、６’、１６の空気流出端における磁気ディスク１
３の内周側（−Ｉを付加）と外周側（−Ｏを付加）の浮
上量の関係を示す図である。従来のヘッドスライダであ
るテーパフラットスライダ６は、スキュー角θｓに対す
る浮上量の変動が最も大きく、スキュー角θｓが大きく
なるほど浮上量は小さくなる。また、従来のヘッドスラ
イダである負圧スライダ６’は、スキュー角θｓに対す
る浮上量の変動は小さいものの、スキュー角θｓが大き
くなるほどロールが大きくなる。これに対して、この発
明の実施形態のヘッドスライダ１６は、スキュー角に対
する浮上量の変動及びロールは小さくなる。

【００３０】この理由は、スキュー角θｓが無い空気流
の場合、極大となる浮揚力は図８の矢印ａ、ｂ、ｃ、ｄ
で示すようにヘッドスライダ１６の幅の中心線に対して
対称であり、その中心線からのモーメントはバランスし
ているのでロールは生じない。ところが、スキュー角θ
ｓが有る空気流の場合、極大となる浮揚力は図９の矢印
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示すように空気流の影響で下流側に移
動し、ヘッドスライダ１６の幅方向の空気流の成分が幅
方向のクラウンのくさび効果により、浮揚力Ｂは大きく
なり、逆くさび効果により浮揚力Ａは小さくなる。従っ
て、ヘッドスライダ１６の幅の中心線に対して非対称と
なり、その中心線からのモーメントは図中左側が大きく
なってアンバランスとなるのでロールが生じる。そこ
で、第２の負圧発生部１６４の傾斜部を形成することに
より、空気流と対抗する傾斜部の浮揚力Ｃは大きく減少
してほとんど発生しなくなり、空気流に沿う傾斜部の浮
揚力Ｄは大きく増加する。従って、浮揚力Ｃ、Ｄによる
モーメントを浮揚力Ａ、Ｂによるモーメントとは逆方向
に働かせて対抗させることができ、スキュー角θｓが有
る空気流の場合であっても、ヘッドスライダ１６の幅方
向の中心線からのモーメントはバランスしているのでロ
ールは生じない。

【００３１】図１０は、スキュー角θｓを一定（０度）
として線速度を変化させたときの、各ヘッドスライダ
６、６’、１６の空気流出端における浮上量の関係を示
す図である。従来のヘッドスライダであるテーパフラッ
トスライダ６は、線速度に対する浮上量の変動が最も大
きく、線速度が大きくなるほど浮上量は大きくなる。こ
れに対して、従来のヘッドスライダである負圧スライダ
６’及びこの発明の実施形態のヘッドスライダ１６は、
線速度に対する浮上量の変動は小さく、特にこの発明の
実施形態のヘッドスライダ１６の線速度に対する浮上量
は一定となっている。

【００３２】さらに、各ヘッドスライダ６、６’、１６
を、実際のハードディスク装置に搭載した場合の浮上量
を計算機シミュレーションによって計算した。図１１
は、磁気ディスク３の半径方向における各ヘッドスライ
ダ６、６’、１６の位置を変化させたときの、各ヘッド
スライダ６、６’、１６の空気流出端における磁気ディ
スク１３の外周側の浮上量の関係を示す図である。各ヘ
ッドスライダ６、６’、１６の浮上変動量は、０．０５
１０μｍ、０．０３８３μｍ、０．０２１７μｍとな
る。以上から、負圧を利用することにより、スキュー角
θｓ及び線速度に対する静的な浮上量の変動を大きく改
善することができ、さらに、この発明の実施形態のよう
に第２の負圧発生部１６４の傾斜部を形成することによ
り、静的なロールを改善することができる。従って、記
録再生時のスペーシング損失を抑え、線記録密度を向上
させて、記録容量をアップさせることができる。

【００３３】上記ロールは、ヘッドスライダ１６に設け
られている幅方向のクラウン量により変化し、ヘッドス
ライダ１６に形成されている第２の負圧発生部１６４の
傾斜部の傾斜角θを適正化することによりキャンセルす
ることができる。そこで、この発明の実施形態のヘッド
スライダ１６に形成されている第２の負圧発生部１６４
の傾斜部の傾斜角θを変化させたときの、ロール角を０
度にする幅方向のクラウン量について計算機シミュレー
ションによって計算した。

【００３４】図１２は、図１３に示す幅方向のクラウン
量と図１４に示す第２の負圧発生部１６４の傾斜部の傾
斜角θとの関係を示す図である。尚、第２の負圧発生部
１６４の傾斜部の傾斜角θの角度は、第１の負圧発生部
１６３の空気流出端からヘッドスライダ１６の幅方向へ
引き出した位置を０度とし、第２の負圧発生部１６４の
傾斜部の斜辺方向への角度を＋θ、逆方向を−θとして
いる。図から明らかなように、クラウン量が１５ｎｍ〜
３０ｎｍの範囲でロール角を０度にするには、第２の負
圧発生部１６４の傾斜部の傾斜角θの角度を０度〜＋５
９．０度で形成すれば良い。

【００３５】尚、上記ヘッドスライダの実施形態におい
ては、図２にて、正圧発生部、空気流導入部、第１及び
第２の負圧発生部について、それぞれ具体的な形状が示
されているが、正圧を生ずる空気潤滑面に対して、負圧
を生ずる凹陥部を備えるように配設されていれば良く、
それらの長さ、幅、配置、傾斜角度等は、実際に搭載さ
れる磁気ディスク装置に対応して最適化されるべきもの
である。従って、上述した実施形態に示された形状、配
置等に限定されるものではない。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
磁気ディスクの全面にわたって静的な浮上量変動を抑制
することができるので、磁気ヘッドによる情報の記録再
生を安定に行うことができ、またロールを低減すること
ができるので、磁気ヘッドが磁気ディスクの表面に直接
接触することによる磁気ディスクの摩耗損傷を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の磁気ディスク装置の実施形態である
ハードディスク装置の構成例を示す斜視図。

【図２】この発明のヘッドスライダの実施形態を示す斜
視図。

【図３】図２に示すヘッドスライダに対するスキュー角
の有る空気流を示す平面図。

【図４】従来のヘッドスライダであるテーパフラットス
ライダの一例を示す平面図及び側面図。

【図５】従来のヘッドスライダである負圧スライダの一
例を示す平面図及び側面図。

【図６】この発明のヘッドスライダの実施形態を示す平
面図及び側面図。

【図７】線速度を一定としてスキュー角を変化させたと
きの、図４から図６に示す各ヘッドスライダの空気流出
端における磁気ディスクの内周側と外周側の浮上量の関
係を示す図。

【図８】この発明のヘッドスライダの実施形態における
浮揚力を示す第１の斜視図。

【図９】この発明のヘッドスライダの実施形態における
浮揚力を示す第２の斜視図。

【図１０】スキュー角を一定として線速度を変化させた
ときの、図４から図６に示す各ヘッドスライダの空気流
出端における浮上量の関係を示す図。

【図１１】磁気ディスクの半径方向における図４から図
６に示す各ヘッドスライダの位置を変化させたときの、
各ヘッドスライダの空気流出端における磁気ディスクの
外周側の浮上量の関係を示す図。

【図１２】この発明のヘッドスライダの実施形態の幅方
向のクラウン量と第２の負圧発生部の傾斜部の傾斜角と
の関係を示す図。

【図１３】この発明のヘッドスライダの実施形態の幅方
向のクラウン量を示す斜視図。

【図１４】この発明のヘッドスライダの実施形態の第２
の負圧発生部の傾斜部の傾斜角を示す図。

【図１５】従来の磁気ディスク装置の一例であるハード
ディスク装置の構成例を示す斜視図。

【図１６】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダの動作例を示す斜視図。

【図１７】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダの詳細例を示す斜視図。

【図１８】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダの動作例を示す側面図。

【図１９】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダの動作例を示す平面図。

【図２０】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダの浮上姿勢を示す側面図。

【図２１】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダのロールとピッチの方向を示す斜視図。

【図２２】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダの模式図。

【図２３】図１５に示すハードディスク装置のヘッドス
ライダのロール角と幅方向のクラウン量（クラウン高
さ）との関係を示す図。

【符号の説明】

１、１１・・・ハードディスク装置、２、１２・・・筐
体、３、１３・・・磁気ディスク、４、１４・・・アー
ム、４ａ、１４ａ・・・垂直軸、５、１５・・・ボイス
コイル、６、１６・・・ヘッドスライダ、６ａ・・・レ
ール、６ｂ・・・レール、６ｃ・・・テーパ部、６ｄ・
・・テーパ部、７、１７・・・ボイスコイルモータ、７
ａ、１７ａ・・・マグネット、７ｂ、１７ｂ・・・マグ
ネット、８、１８・・・磁気ヘッド、９、１９・・・モ
ータ、１６１・・・正圧発生部、１６２・・・空気流導
入部、１６３・・・第１の負圧発生部、１６４・・・第
２の負圧発生部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気流により磁気ディスクに対して浮上
   し、前記磁気ディスクから情報を記録再生する磁気ヘッ
   ドを搭載したヘッドスライダにおいて、 前記空気流を導入する空気流導入部と、 前記磁気ディスクに対向する面に形成され、前記空気流
   導入部から導入される空気流により正圧を発生する正圧
   発生部と、 前記磁気ディスクに対向する面であって、前記正圧発生
   部の空気流入端から前記正圧発生部の中央付近まで形成
   され、前記正圧発生部の空気流入端側が前記空気流導入
   部により閉じられ、前記空気流導入部から導入される空
   気流により負圧を発生する第１の負圧発生部と、 前記磁気ディスクに対向する面であって、前記第１の負
   圧発生部の空気流出端と連続して前記正圧発生部の空気
   流出端まで形成され、前記正圧発生部の空気流出端側が
   開放され、かつ前記第１の負圧発生部の空気流出端から
   前記正圧発生部の中央付近に向かうに従って前記正圧発
   生部の面積が狭くなるように形成され、前記空気流導入
   部から導入される空気流により負圧を発生する第２の負
   圧発生部とを備えたことを特徴とするヘッドスライダ。
2. 【請求項２】 前記空気流導入部が、前記正圧発生部に
   対して傾斜している請求項１に記載のヘッドスライダ。
3. 【請求項３】 前記正圧発生部が、その空気流入端から
   空気流出端に向かう方向に沿った中心線を対称軸とした
   対称形状である請求項１に記載のヘッドスライダ。
4. 【請求項４】 前記第１の負圧発生部が、前記正圧発生
   部の空気流入端から空気流出端に向かう方向に沿った中
   心線を対称軸とした長方形状である請求項１に記載のヘ
   ッドスライダ。
5. 【請求項５】 前記第２の負圧発生部が、前記正圧発生
   部の空気流入端から空気流出端に向かう方向に沿った中
   心線を対称軸とした多角形状である請求項１に記載のヘ
   ッドスライダ。
6. 【請求項６】 前記正圧発生部の空気流入端から空気流
   出端に向かう方向に沿った中心線に対する、前記第１の
   負圧発生部を区画する端までの距離が、前記第２の負圧
   発生部を区画する端までの距離より短く形成されている
   請求項１に記載のヘッドスライダ。
7. 【請求項７】 前記第２の負圧発生部における前記正圧
   発生部の面積が狭くなる部分が、前記第１の負圧発生部
   を区画する端から前記第２の負圧発生部を区画する端ま
   での間に形成されている請求項６に記載のヘッドスライ
   ダ。
8. 【請求項８】 前記第２の負圧発生部における前記正圧
   発生部の面積が狭くなる部分が、前記第１の負圧発生部
   を区画する端から前記第２の負圧発生部を区画する端ま
   での間で、前記空気流に対応した傾斜部となっている請
   求項７に記載のヘッドスライダ。
9. 【請求項９】 磁気ヘッドにより磁気ディスクから情報
   を記録再生する磁気ディスク装置において、 空気流を導入する空気流導入部と、 前記磁気ディスクに対向する面に形成され、前記空気流
   導入部から導入される空気流により正圧を発生する正圧
   発生部と、 前記磁気ディスクに対向する面であって、前記正圧発生
   部の空気流入端から前記正圧発生部の中央付近まで形成
   され、前記正圧発生部の空気流入端側が前記空気流導入
   部により閉じられ、前記空気流導入部から導入される空
   気流により負圧を発生する第１の負圧発生部と、 前記磁気ディスクに対向する面であって、前記第１の負
   圧発生部の空気流出端と連続して前記正圧発生部の空気
   流出端まで形成され、前記正圧発生部の空気流出端側が
   開放され、かつ前記第１の負圧発生部の空気流出端から
   前記正圧発生部の中央付近に向かうに従って前記正圧発
   生部の面積が狭くなるように形成され、前記空気流導入
   部から導入される空気流により負圧を発生する第２の負
   圧発生部とを有し、 前記磁気ヘッドを搭載して前記空気流により前記磁気デ
   ィスクに対して浮上するヘッドスライダを備えたことを
   特徴とする磁気ディスク装置。