JPH1186257A - 磁気ヘッドスライダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テクスチャのないディスク状記録媒体を用い
る際に磁気ヘッドスライダの浮上面全体の面粗さを粗く
したのでは、磁気ヘッドスライダと磁気記録層との間隔
の精度が落ちる。また、粗い面がディスク状記録媒体に
接触するのでＣＳＳ耐久性が劣る。 【解決手段】 磁気ヘッドスライダの浮上面の荷重中心
点より空気流入端側の少なくとも一部の面粗さを粗くし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク状記録媒
体に情報の記録再生を行うために用いられる磁気ヘッド
スライダに関し、さらに詳しくは磁気ヘッドスライダの
浮上面に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディスク状記録媒体にデータの記録／再
生を行う磁気ディスク装置がコンピュータの外部記憶装
置として広く用いられている。図１１に示す様に、磁気
ディスク装置は情報が記録されるディスク状記録媒体１
１、記録／再生を行う磁気ヘッド素子（図示せず）が付
着されている磁気ヘッドスライダ１、磁気ヘッドスライ
ダ１を所定の位置に移動するアクチュエータ２９、ディ
スク状記録媒体１１を回転するスピンドルモータ３１お
よび信号を処理する信号処理回路３３などから成ってい
る。磁気ヘッドスライダ１はディスク状記録媒体１１が
回転停止している時にはディスク状記録媒体１１の表面
に接触しているが、回転時にはディスク状記録媒体１１
の回転に伴う空気流を受けて揚力を発生し、この揚力と
ヘッドサスペンション機構３５が磁気ヘッドスライダ１
をディスク状記録媒体１１の表面に向かって押さえる力
との釣合いによって所定の浮上量を得ている。この様に
回転停止時には磁気ヘッドスライダがディスク状記録媒
体の表面に接触しており、回転時に浮動する方式はコン
タクト・スタート・ストップ（以下ＣＳＳと称する）方
式と呼ばれている。磁気ヘッドスライダはＣＳＳの度に
ディスク状記録媒体と摺動を受けるため次第に摩耗し、
それに伴って摩擦係数が上昇して最後には回転出来なく
なることもある。近年、特にノート型パーソナルコンピ
ュータに用いられる磁気ディスク装置では、省電のため
に一定時間アクセスがない場合にはディスク状記録媒体
の回転を停止することが行なわれておりＣＳＳの回数が
増え、１０００００回以上のＣＳＳ耐久性を持つことが
求められている。

【０００３】この様な高いＣＳＳ耐久性を実現するため
に、ディスク状記録媒体には磁気記録層の上に炭素等の
ディスク保護膜を設け、さらにパーフロロポリエーテル
（ＰＴＦＥ）等の潤滑剤を塗布することが行われてい
る。潤滑剤はＣＳＳ時の摺動により除去され次第に失わ
れるので、それを補う流動性が求められるが、流動性が
強すぎると磁気ヘッドスライダとディスク状記録媒体と
の間にメニスカスを形成して吸着（スティクション）を
生じ、回転起動が出来なくなる場合がある。このため、
ディスク状記録媒体の表面はＲａ＝３〜５ｎｍ程度にわ
ざと粗くして磁気ヘッドスライダとの間にメニスカスが
形成され難くする対策が行われている。このディスク状
記録媒体の粗さのことをテクスチャと称している。また
磁気ヘッドスライダ１３は回転方向に対して１０〜５０
ｎｍの高さを持つ凸面状に加工されることが行われてい
る。この凸面形状をクラウンと称しているが、この様な
磁気ヘッドスライダでは、回転時には磁気ヘッド素子の
ある空気流出端が最小の浮上量を持ち記録再生特性を維
持するが、回転停止時には荷重中心点である中央部のみ
ディスク状記録媒体と接触するのでメニスカスが生じて
も面積が限られるため大きな力とならずに回転起動時の
吸着による力を低減できる。以上述べたような種々の対
策によりディスク状記録媒体と磁気ヘッドスライダとの
間の吸着力の低減が図られて来たが、ディスク状記録媒
体のテクスチャは粗さの分だけ磁気ヘッド素子とディス
ク状記録媒体の磁気記録層との間隔を増大させるので、
高記録密度化を図る上で好ましくない。そこで、ディス
ク状記録媒体の面粗さを小さくし、その代わりに米国特
許ＵＳＰ５，０７９，６５７号公報にあるように磁気ヘ
ッドスライダの浮上面全面の粗さを粗くして吸着を防ぐ
方法が提案されている。図１２はこのような従来の磁気
ヘッドスライダの浮上面の図であり、斜線部分が面粗さ
の粗い部分である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術では、磁気ヘッド素子近傍の浮上面まで面
粗さを粗くするので磁気ヘッド素子とディスク状記録媒
体の磁気記録層との間隔を正確に保つのが困難であると
いう課題があった。また、ＣＳＳ時に生じる磁気ヘッド
スライダとディスク状記録媒体との摺動の際、面粗さの
粗い部分が接触するために、ディスク状記録媒体を傷つ
けやすいという課題があった。

【０００５】上記課題を解決するため、本発明の目的
は、ディスク状記録媒体にテクスチャが無くても吸着力
によってディスク状記録媒体の起動が妨げられることが
なく、しかも磁気ヘッド素子とディスク状記録媒体の磁
気記録層との距離を低減し高記録密度化を実現でき、高
いＣＳＳ耐久性を有する磁気ヘッドスライダを提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、磁気ヘッドスライダ浮上面の荷重中心点
より空気流入端側の少なくとも一部の面粗さを空気流出
端側の面粗さより粗くした。

【０００７】本発明の様に、荷重中心点より空気流入端
側だけ面粗さを粗くすると、空気流出端にある磁気ヘッ
ド素子近傍の粗さは小さいので磁気ヘッド素子とディス
ク状記録媒体の間の距離をバラツキなく保つことができ
る。また、ＣＳＳ時に磁気ヘッドスライダとディスク状
記録媒体の摺動する部分は荷重中心点付近であるので粗
さの粗い部分がディスク状記録媒体と摺動することがな
く、ディスク状記録媒体を傷つけることがない。また、
ディスク状記録媒体停止時に磁気ヘッドスライダとディ
スク状記録媒体との間に吸着力が働いても、ディスク状
記録媒体の動きに伴って磁気ヘッドスライダとディスク
状記録媒体との接触点が空気流入端側に移動すると粗さ
の粗い部分が接触点となるためメニスカスが解除され、
ディスク状記録媒体は起動出来る。

【０００８】

【発明の実施の形態】荷重中心点より空気流入端側の浮
上面の少なくとも一部分の面粗さを空気流出端側の浮上
面の面粗さよりも粗くしたことを特徴とする磁気ヘッド
スライダ。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明による実施の形態を図面に基
づいて説明する。図１は本発明の磁気ヘッドスライダ１
の浮上面３の図であり、斜線部分が面粗さの粗い部分で
ある。荷重中心点５より空気流出端７側の面粗さはＲａ
＝１ｎｍ以下であるのに対し、荷重中心点５より少し空
気流入端９側の位置から空気流入端９側の一部分の面粗
さを３〜５ｎｍ程度として粗くしている。浮上面３は凸
面状のいわゆるクラウン形状に加工され、その高さは３
０ｎｍ程度である。

【００１０】次に本発明による磁気ヘッドスライダ１が
ディスク状記録媒体１１の回転起動、定常回転、回転停
止時のそれぞれについてディスク状記録媒体１１とどの
ような接触状態をとるのかについて図２を用いて説明す
る。ディスク状記録媒体１１の静止時には磁気ヘッドス
ライダ１は荷重中心点５の真下付近でディスク状記録媒
体１１と接触している（図２（ａ））。ディスク状記録
媒体１１が動き始めようとするとディスク状記録媒体１
１との間の吸着力のために磁気ヘッドスライダ１は空気
流出端７側へ引っ張られるので、ディスク状記録媒体１
１との接触点は空気流入端９側に移動する（図２
（ｂ））。この移動により接触点が面粗さを粗くした部
分に入りメニスカスは解消され、ディスク状記録媒体１
１は回転起動される。定常回転時には磁気ヘッドスライ
ダ１は回転に伴う空気流の影響により空気流出端７を下
にした姿勢をとり、ディスク状記録媒体１１と一定の浮
上量を維持する（図２（ｃ））。回転停止時には回転速
度の低下に伴って浮上量は次第に減少して行き、荷重中
心点近傍で接触しながら摺動して停止に至る。この際、
荷重中心点近傍の粗さは小さいのでディスク状記録媒体
上の潤滑剤の上をなめらかに滑るため、ディスク状記録
媒体の表面を傷つけることがない。

【００１１】図３は本発明の磁気ヘッドスライダ１と従
来の浮上面全体の面粗さが滑らかな磁気ヘッドスライダ
（従来例１）および従来の浮上面全体の面粗さが粗い磁
気ヘッドスライダ（従来例２）のそれぞれについて、起
動時に磁気ヘッドスライダに加わる摩擦力を測定した結
果である。本発明の磁気ヘッドスライダは従来例１の磁
気ヘッドスライダよりも摩擦力が２分の１程度に減少し
ていることがわかる。一方、従来例２の磁気ヘッドスラ
イダとの差はわずかである。図４は本発明の磁気ヘッド
スライダと従来例１の磁気ヘッドスライダおよび従来例
２の磁気ヘッドスライダのそれぞれについて、複数個の
磁気ヘッドスライダの再生出力を測定した結果である。
本発明の磁気ヘッドスライダは従来例２の磁気ヘッドス
ライダに比べて再生出力が安定しており、従来例１の磁
気ヘッドスライダと同等であることがわかる。これは、
従来例２の磁気ヘッドスライダでは磁気ヘッド素子近傍
まで粗さが粗いので、浮上面に対する磁気ヘッド素子１
３の突出量を一定に製作することが困難であり、図５に
示すように物によっては面粗さの最上部より磁気ヘッド
素子が上に出っ張っている（図（ａ））物もあれば、他
の物では出っ張っていない（図（ｂ））というようにバ
ラツキが大きいためである。本発明の磁気ヘッドスライ
ダでは磁気ヘッド素子近傍の浮上面の面粗さは小さいの
でこの様な問題は生じないので磁気記録特性は安定して
いる。

【００１２】図６は本発明の磁気ヘッドスライダと従来
例２の磁気ヘッドスライダのそれぞれについてＣＳＳを
繰り返し、摩擦力の変化を見た測定結果である。本発明
の磁気ヘッドスライダの方が摩擦力の上昇が小さいのが
わかる。これは、本発明の方が磁気ヘッドスライダとデ
ィスク状記録媒体との接触部分の粗さが従来例２に比べ
て小さいので摺動の際のディスク状記録媒体のダメージ
が小さいためである。

【００１３】次に本発明の磁気ヘッドスライダの製造方
法について説明する。図７は本発明の磁気ヘッドスライ
ダの製造工程を示した概略図である。磁気ヘッド素子１
３が形成されたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）と炭化チタン（Ｔ
ｉＣ）からなるセラミック基板（以下アルチック基板１
５と称する）は短冊状のロー１７に切断された後、浮上
面となる面を磁気ヘッド素子１３が所定の高さとなるま
で研磨される。その後、エア溝１９の加工が施される。
エア溝加工が施されたロー１７は浮上面を上にしてＸＹ
ステージ２７に取付けられる。レーザ光源２１から発せ
られたエキシマレーザはミラー２３で反射され、照射し
たい形状に穴の開けられたマスク２５を介してロー１７
の浮上面に照射される。アルチック基板はアルミナ部分
と炭化チタンの部分が島状に混合しているので、エキシ
マレーザに対するそれぞれのエッチングレートの違いか
ら凹凸が生じ、粗さのある面が得られる。エキシマレー
ザのエネルギー密度を１〜５Ｊ／ｃｍ² 、１パルス２０
ｍｓｅｃの照射を１〜１０パルス加えたところ浮上面と
して適当な粗さであるＲａ＝３〜５ｎｍの粗さを得るこ
とができた。

【００１４】（実施例２）次に他の実施例について図を
用いて説明する。図８（ａ）〜（ｃ）は浮上面の粗さの
粗い部分の幅を空気流入端から空気流出端に向かってし
だいに狭くした実施例である。実施例１のように粗さの
粗い部分の幅が一定の形状でも回転起動時の摩擦力低減
に対して十分な効果はあるが、場合によって回転起動時
に振動が生じることがわかってきた。実施例２ではこの
ような現象は生じない。図９は実施例２と、このような
振動が生じた時の実施例１の回転起動時の摩擦力変化の
様子を比較した図である。実施例１で振動が生じるの
は、ディスク状記録媒体の回転起動に伴い磁気ヘッドス
ライダが引っ張られた際に、ディスク状記録媒体と磁気
ヘッドスライダの接触部の全体が一度に面粗さの粗い部
分に入るため、急激にメニスカスが解除され大きな摩擦
力の変化が生じるためであると理解される。これに対し
て実施例２では接触部に占める面粗さの粗い部分が次第
に増加して行くため急激な摩擦力変化がなく、摩擦力が
振動することもない。

【００１５】以上では浮上面が左右二つの部分からなる
いわゆる２レールタイプの磁気ヘッドスライダを例とし
たが、荷重中心点より空気流入端９側の浮上面の一部分
を粗くすることが効果を生じるのであり浮上面の形状は
どのようなものであっても構わないのは言うまでもな
い。例えば図１０に示す様な異形スライダに適用しても
同様の効果が得られる。

【００１６】

【発明の効果】以上に記したように、本発明のよれば、
磁気ヘッド素子とディスク状記録媒体の間の距離をバラ
ツキなく保つことができるという効果がある。また、Ｃ
ＳＳ時に磁気ヘッドスライダとディスク状記録媒体の摺
動する部分は荷重点付近であるので粗さの粗い部分がデ
ィスク状記録媒体と摺動することがなく、ディスク状記
録媒体を傷つけることがないという効果がある。さら
に、ディスク状記録媒体停止時に磁気ヘッドスライダと
ディスク状記録媒体との間に吸着力が働いても、ディス
ク状記録媒体の動きに伴って磁気ヘッドスライダとディ
スク状記録媒体との接触点が空気流入端側に移動すると
粗さの粗い部分が接触点となるためメニスカスが解除さ
れ、ディスク状記録媒体が容易に回転起動出来るという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気ヘッドスライダの浮上面を示
す図である。

【図２】本発明による磁気ヘッドスライダにおける回転
起動時の浮上面とディスク状記録媒体との接触状態を説
明するための説明図である。

【図３】回転起動時の摩擦力の変化の様子を本発明によ
る磁気ヘッドスライダと従来例とで比較して示した図で
ある。

【図４】再生出力のバラツキを本発明と従来例とで比較
した図である。

【図５】従来例２の再生出力のバラツキの原因を説明す
る説明図である。

【図６】本発明による磁気ヘッドスライダのＣＳＳ耐久
試験の結果を従来例２と比較した図である。

【図７】本発明による磁気ヘッドスライダの製造工程を
示す説明図である。

【図８】本発明による実施例２の磁気ヘッドスライダの
浮上面を示す図である。

【図９】本発明による磁気ヘッドスライダの回転起動時
の摩擦力変化の様子を示した図である。

【図１０】本発明の他の実施例の磁気ヘッドスライダの
浮上面を示す図である。

【図１１】磁気ディスク装置を示す図である。

【図１２】従来の磁気ヘッドスライダの浮上面を示す図
である。

【符号の説明】

１ 磁気ヘッドスライダ ３ 浮上面 ５ 荷重中心点 ７ 空気流出端 ９ 空気流入端 １１ ディスク状記録媒体 １３ 磁気ヘッド素子 １５ アルチック基板 １７ ロー １９ エア溝 ２１ レーザ光源 ２３ ミラー ２５ マスク ２７ ＸＹステージ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷重中心点より空気流入端側の浮上面の
   少なくとも一部分の面粗さを空気流出端側の浮上面の面
   粗さよりも粗くしたことを特徴とする磁気ヘッドスライ
   ダ。
2. 【請求項２】 前記浮上面の面粗さの粗い部分の幅を空
   気流出端に向かうほど狭くしたことを特徴とする請求項
   １記載の磁気ヘッドスライダ。