ヘッド支持機構、ヘッド装置及びディスクドライブ装置
【課題】 製造が容易であり、かつ、ディスクの内外周全域において均一な浮上特性を得ることができるヘッド支持機構、ヘッド装置及びディスクドライブ装置を提供する。
【解決手段】 ヘッド支持機構は、ヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するためのサスペンションと、サスペンション上に設けられており、ヘッドスライダが浮上動作しておりかつヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱しサスペンションの一部を加熱可能な少なくとも１つの発熱手段とを備えている。
【解決手段】 ヘッド支持機構は、ヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するためのサスペンションと、サスペンション上に設けられており、ヘッドスライダが浮上動作しておりかつヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱しサスペンションの一部を加熱可能な少なくとも１つの発熱手段とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜磁気ヘッドや光ヘッドなどの記録及び／又は再生ヘッド素子を備えた浮上型ヘッドスライダを支持するヘッド支持機構、このヘッド支持機構を備えたヘッド装置及びディスクドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクドライブ装置（ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置）では、ヘッド支持機構の先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録及び／又は磁気ディスクからの再生が行われる。
【０００３】
近年、この種のＨＤＤ装置は、ノートパソコンのみならず、ポータブルオーディオプレーヤやデジタルカメラ、携帯電話等のモバイル性の高い機器に搭載され始め、これに伴ってさらなる小型化及び大容量化が要求されている。小型化及び大容量化のためには高記録密度化が必要となり、そのため、磁気ヘッド素子の小型化及び磁気ヘッドスライダの低浮上量化がますます進んでいる。
【０００４】
このような小型のＨＤＤ装置は、低消費電力化も要求されるので、データ転送の能力は多少犠牲になるものの、磁気ディスクを比較的低速で回転させることが行われている。
【０００５】
小型ＨＤＤ装置では、ディスク面積が小さく記録領域も少なくなることから、記憶領域を少しでも増大させるために、ディスクの最内周部の取付け限界付近までが記録領域として使われる。つまり、最内周部におけるディスク半径が小さいために、低速で回転した場合に、線速度が非常に遅くなる。
【０００６】
この非常に低速な線速度でも安定した浮上状態を保つように設計された磁気ヘッドスライダは、外周側のより速い線速度において、内周側と同じ浮上状態を保つことが極めて難しくなってきている。
【０００７】
トラックの接線とのなす角（スキュー角）を所定範囲とするために、このスライダを支持するサスペンションの先端部にピエゾ素子によるスライダ角度調整手段を設けた磁気ディスク装置は公知である（例えば、特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２７４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の磁気ディスク装置は、ディスク面と平行な平面内の角度（ヨー角）であるスキュー角を制御するものであり、最近の磁気ヘッドスライダでは、このようなスキュー角制御を行なっても浮上特性を制御することが難しい。これは、最近の磁気ヘッドスライダは、浮上面（ＡＢＳ）の段差深さを浅く設計することによって、スキュー角が変化しても浮上姿勢の変化がしづらくなされているためである。
【００１０】
また、特許文献１の磁気ディスク装置では、スキュー角を調整するためにサスペンション上にピエゾ素子を設けているが、ピエゾ素子はそれ自体が動きを伴うものであるため塵芥が発生する、さらに、ピエゾ素子をサスペンション上に直接的に形成できないので後付けとなり製造工程が煩雑となる等の問題点を有している。
【００１１】
従って本発明の目的は、従来技術の上述の問題点を解消するものであり、製造が容易であり、かつ、ディスクの内外周全域において均一な浮上特性を得ることができるヘッド支持機構、ヘッド装置及びディスクドライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、ヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するためのサスペンションと、サスペンション上に設けられており、ヘッドスライダが浮上動作しておりかつヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱しサスペンションの一部を加熱可能な少なくとも１つの発熱手段とを備えたヘッド支持機構が提供される。
【００１３】
ヘッドスライダが浮上動作しておりかつヘッド素子が動作している状態における必要時にサスペンションの一部が加熱可能となっているため、加熱によりサスペンションのローリング方向の剛性（ローリング剛性）及び／又はピッチング方向の剛性（ピッチング剛性）が変化するか、加熱による材料の熱膨張量の差によってこのサスペンションに搭載されるヘッドスライダのローリング角度（スライダの浮上面と磁気ディスク表面との左右方向の角度）及び／又はピッチング角度（スライダの浮上面と磁気ディスク表面との前後方向の角度）が変化するから、ヘッドスライダの浮上特性をディスクの内外周全域において均一に制御することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計における自由度が大幅に高まる。しかも、そのために発熱手段を設けるのみで良く、このような発熱手段は配線部材と同じ薄膜工程で作成することが可能であることから、製造工程が複雑化することがない。
【００１４】
少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの一部を加熱することによってサスペンションのローリング方向の剛性を変化させるためのものであることが好ましい。
【００１５】
サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャとフレクシャを支持するロードビームとを備えており、少なくとも１つの発熱手段がヘッドスライダ搭載部よりサスペンションの先端側のフレクシャ上に設けられていることも好ましい。この場合、ヘッドスライダ搭載部が可撓性を有する舌部であり、少なくとも１つの発熱手段がこの舌部の基部に固着されていることがより好ましい。さらに、この少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの横方向に並んだ複数の発熱手段であることが好ましい。
【００１６】
なお、本明細書において、サスペンションの先端側とは、サスペンション全体を見てヘッドスライダが搭載される側の自由端を意味しており、後端側とはその反対側の端を意味している。
【００１７】
少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの一部を加熱することによってサスペンションに搭載されるヘッドスライダのローリング角度を変化させるためのものであることも好ましい。この場合、少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させてローリング角度を変化させるものであることがより好ましい。
【００１８】
少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの一部を加熱することによってサスペンションに搭載されるヘッドスライダのピッチング角度を変化させるためのものであることも好ましい。この場合、少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させてピッチング角度を変化させるものであることがより好ましい。
【００１９】
サスペンションがヘッドスライダ搭載部及びヘッドスライダ搭載部に沿って両側にそれぞれ配置されておりヘッドスライダ搭載部を支える２つの腕部（アウトリガー部）を有するフレクシャとこのフレクシャを支持するロードビームとを備えており、少なくとも１つの発熱手段が２つの腕部にそれぞれ設けられた２つの発熱手段からなることが好ましい。この場合、２つの発熱手段が２つの腕部のヘッドスライダ搭載側の面又はその反対側の面に固着されていることがより好ましい。なお、アウトリガー部とは、フレクシャの一部であり、ヘッドスライダ搭載部を支えるようにフレクシャ本体から伸長する腕部である。
【００２０】
サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャとフレクシャを支持するロードビームとを備えており、少なくとも１つの発熱手段がヘッドスライダ搭載部よりサスペンションの後端側のフレクシャ上又はロードビーム上に設けられていることも好ましい。この少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの横方向に並んだ複数の発熱手段であることが好ましい。
【００２１】
少なくとも１つの発熱手段が、流れる電流により発熱する電熱手段であることが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、さらに、上述したヘッド支持機構と、このヘッド支持機構上に装着されたヘッドスライダとを備えたヘッド装置が提供される。ここで、ヘッド装置とは、ヘッド素子を備えたヘッドスライダとその支持機構とを機械的、電気的に組み立てたアセンブリである。具体例を挙げる、磁気ヘッドスライダとサスペンションとのアセンブリの場合にはヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）と称され、磁気ヘッドスライダとこれを支持するサスペンション及び支持アームのアセンブリの場合にはヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）と称され、ＨＡＡが複数積み重ねられる場合にはヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）と称されることが多い。
【００２３】
本発明によれば、またさらに、上述のヘッド装置と、少なくとも１つの発熱手段を、ヘッドスライダが浮上動作しておりヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱させる駆動手段とを備えたディスクドライブ装置が提供される。
【００２４】
このディスクドライブ装置が、ヘッド素子のディスクに対する位置を取得する位置情報取得手段をさらに備えており、上述の駆動手段は取得した位置に応じて所定の電流を少なくとも１つの発熱手段に流すように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ヘッドスライダの浮上特性をディスクの内外周全域において均一に制御することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計における自由度が大幅に高まる。しかも、そのために発熱手段を設けるのみで良く、このような発熱手段は配線部材と同じ薄膜工程で作成することが可能であることから、製造工程が複雑化することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の一実施形態として、ランプロード式のＨＤＤ装置の全体構成を概略的に示す平面図である。
【００２７】
同図において、１０はハウジング、１１はスピンドルモータにより軸１２を中心にして回転駆動される磁気ディスク、１３は先端部にサスペンション１３ａを介して磁気ヘッドスライダ１４が装着されていると共に後端部にＶＣＭのコイル部が装着されており、水平回動軸１５を中心にして磁気ディスク１１の表面と平行に回動可能なＨＡＡ、１６は磁気ディスク１１のデータ領域の外側の上方又は磁気ディスク１１の外に設けられており、その傾斜した表面にＨＡＡ１３の先端部、従ってサスペンション１３ａの先端部、が乗り上げてアンロード状態となるランプ、１７はＶＣＭのマグネット部をそれぞれ示している。
【００２８】
磁気ヘッドスライダ１４は、インダクティブ書込みヘッド素子と、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）読出しヘッド素子又はトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）読出しヘッド素子等の磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッド素子とをその後端（トレーリングエッジ）面に備えている。
【００２９】
動作状態（磁気ヘッドスライダが浮上動作しておりかつ書込み又は読出しヘッド素子が動作している状態）においては、磁気ヘッドスライダ１４は磁気ディスク１１の表面に対向して低浮上量で浮上している。
【００３０】
図２は本実施形態におけるＨＤＤ装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【００３１】
同図において、２０は磁気ディスク１１を回転駆動するスピンドルモータ、２１はこのスピンドルモータ２０のドライバ、２２はＶＣＭ２３のドライバ、２４は磁気ヘッド１４のヘッドアンプ、２５はコンピュータ２６の制御に従ってモータドライバ２１を、ＶＣＭドライバ２２を、リードライトチャネル２７を介してヘッドアンプ２４を、さらにヒータ部材駆動回路２８を制御するハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）をそれぞれ示している。ヒータ部材駆動回路２８は、後述するヒータ部材を発熱させるための電流を供給する回路である。なお、ヒータ部材駆動回路は、ヘッドアンプやリードライトチャネルと一体にしても良い。
【００３２】
図３は本実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【００３３】
同図に示すように、ＨＡＡ１３の先端部に設けられたサスペンション１３ａは、ある程度の弾性を有するロードビーム３０と、その上に取り付けられたかなりの弾性を有するフレクシャ３１と、フレクシャ３１上に形成又は接着された例えばフレクシブルプリント基板（ＦＰＣ）部材等の配線部材３２とから主として構成されている。
【００３４】
フレクシャ３１は、ヘッド搭載部を構成する柔軟な舌部３１ａと、この舌部３１ａの両側に離隔して形成されておりこの舌部の基部につながるアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃとを備えている。
【００３５】
フレクシャ３１の舌部３１ａ上には磁気ヘッドスライダ１４が固着されており、その電極端子は配線部材３２のトレース導体３２ａ〜３２ｄに接続されている各接続パッドに電気的にボンディングされている。
【００３６】
フレクシャ３１の舌部３１ａの先端側に位置する基部には、電熱式の３つのヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃがサスペンション１３ａの横方向に並んだ形で固着されており、これらヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃの図示されていない電極は配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆに電気的に接続されている。なお、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを配線部材３２とは別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００３７】
これらヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃは、配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆを介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１の舌部３１ａの基部が暖められるので、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング方向及び／又はピッチング方向の姿勢制御が行なわれる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００３８】
本実施形態において、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃがフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に固着されているが、ヒータ部材をフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４とは反対側の面（裏面）に固着しても良いことは明らかである。また、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃをそれぞれ別々の配線部材を介して独立して駆動することにより、ローリング方向の姿勢をより容易に制御することが可能となる。もちろん、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを同時に同じ電流値で制御しても良いことは明らかである。さらに、このような３つのヒータ部材の代わりに単一のヒータ部材を設けても良い。
【００３９】
図４は本実施形態における姿勢制御のためのヘッド位置−電流値特性データベースを作成する流れを概略的に示すフローチャートであり、図５は本実施形態における姿勢制御の動作を概略的に示すフローチャートである。
【００４０】
ヘッド位置が磁気ディスク上のどの領域にある時にどの程度の電流を流すべきかは、ＨＤＤ装置の種類によって異なるため、ＨＤＤ装置を設計した際にヘッド位置−電流値特性データベースを作成し、ＨＤＣ２５又はコンピュータ２６内にあらかじめ格納しておく。
【００４１】
このデータベースの作成は、図４に示すように、まず、設計したＨＤＤ装置に対して、姿勢制御を行なわない状態で磁気ヘッドスライダ１４の実際の浮上特性を評価する（ステップＳ１）。この浮上特性の評価とは、シミュレーション及び実際の計測により、トラック情報やセクタ情報に基づいたヘッド位置に対する磁気ヘッドスライダ１４の実際の姿勢を把握することである。
【００４２】
次いで、磁気ディスク１１の各領域毎、例えば内周部、中間部、外周部毎、に磁気ヘッドスライダ１４の浮上姿勢をどの程度調整するかを決定する（ステップＳ２）。浮上姿勢調整量は、本実施形態では、フレクシャ３１の舌部３１ａの角度変化量（ローリング角度変化量及び／又はピッチング角度変化量）に対応する。
【００４３】
次いで、フレクシャ３１の舌部３１ａの角度変化量とヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃへ流す電流値との関係を具体的に把握する（ステップＳ３）。
【００４４】
その後、磁気ディスク１１上のヘッド位置とその位置においてヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃへ流す電流値との関係をデータベースとして求め、メモリ等に格納しておく（ステップＳ４）。
【００４５】
動作状態（磁気ヘッドスライダ１４が浮上動作しておりかつ書込み又は読出しヘッド素子が動作している状態）において、図５に示す処理が常時行なわれ、磁気ヘッドスライダ１４の浮上姿勢が制御される。この制御は、ヘッド位置と上述のデータベースとを用いて行なわれる。
【００４６】
即ち、図５に示すように、まず、磁気ヘッドスライダ１４が動作状態であるかどうかをチェックする（ステップＳ１１）。動作状態ではない場合は以降の浮上姿勢制御処理を行なわず、動作状態である場合のみ次のステップＳ１２へ進む。
【００４７】
ステップＳ１２では、トラック情報、セクタ情報等のサーボ制御情報からヘッド位置、即ち磁気ディスク１１上における磁気ヘッドスライダ１４の位置を取得する。
【００４８】
次いで、前述のデータベースにアクセスし、取得したヘッド位置に対応するヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃの電流値を求める（ステップＳ１３）。
【００４９】
次いで、この求めた電流値の電流を、ヒータ部材駆動回路２８からヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃに供給し、発熱させる（ステップＳ１４）。これにより、フレクシャ３１の舌部３１ａの基部が加熱されてフレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度変化量及び／又はピッチング角度変化量が所望値となって、所望の姿勢制御が行なわれる。
【００５０】
その後、ステップＳ１１へ進んで上述の処理が繰り返される。
【００５１】
なお、図１の実施形態において、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃの構成材料として、フレクシャ３１（特にその舌部３１ａの基部）の構成材料（例えばステンレス鋼板）と熱膨張率が異なるもの（例えば銅部材）を用いれば、加熱によって反りが生じ、フレクシャ３１の舌部３１ａ上に搭載される磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度及び／又はピッチング角度をさらに効率良く制御することが可能となる。また、ヒータ部材を含めて多層構造とし、各層の熱膨張率を適切に選択することによっても所望の角度を効果的に得ることが可能となる。
【００５２】
図６はサスペンションのローリング方向のトルクをパラメータとした場合のヘッド位置とローリング角度との関係をシミュレートした結果を表す特性図である。同図の横軸は、ヘッド位置をディスク中心からの距離（ｍｍ）で表しており、縦軸はローリング角度（ｒａｄ）を表している。さらに、パラメータであるローリング方向のトルク（μＮｍ）は、ローリング剛性値とローリング角度との積に相当している。
【００５３】
同図において、ローリング方向のトルクが０．０（μＮｍ）の特性は、フレクシャ３１の舌部３１ａのローリング角度がゼロの場合に相当している。ローリング方向のトルクが０．５〜１．５（μＮｍ）の特性は、近年のサスペンションではフレクシャの舌部付近のローリング剛性値が約０．５〜１．０（μＮｍ／ｄｅｇ．）であるため、ローリング角度が１．０（ｄｅｇ．）前後の場合に相当している。
【００５４】
図６の特性では、外周部でローリング角度が大きいため、ヘッド位置が外周部にあるときに約０．５（μＮｍ）のローリング方向のトルクが発生するようにヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを発熱させることにより、ローリング角度を０（ｒａｄ）に近づけることができる。
【００５５】
内周部でローリング角度が大きいＨＤＤ装置においては、ヘッド位置が内周部にあるときに発熱させてローリング角度を０（ｒａｄ）に近づけるように制御する。なお、ローリング角度をゼロ以外の所望の値に制御することももちろん可能である。
【００５６】
図７は本発明の他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。本実施形態の構成は、ヒータ部材に関連する構成を除いて図１の実施形態の構成とほぼ同様である。従って、図７において、図３のものと同様の構成要素については同じ参照番号を用いている。
【００５７】
図７から分かるように、本実施形態においては、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に電熱式の２つのヒータ部材７３ａ及び７３ｂがそれぞれ固着されている。これらヒータ部材７３ａ及び７３ｂの図示されていない電極は配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆにそれぞれ電気的に接続されている。なお、ヒータ部材７３ａ及び７３ｂを配線部材３２とは別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００５８】
これらヒータ部材７３ａ及び７３ｂは、配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆをそれぞれ介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃが暖められるので、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング方向及び／又はピッチング方向の姿勢制御が行なわれる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００５９】
なお、図７の実施形態において、ヒータ部材７３ａ及び７３ｂの構成材料として、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの構成材料（例えばステンレス鋼板）と熱膨張率が異なるもの（例えば銅部材）を用いれば、加熱によって反りが生じ、フレクシャ３１の舌部３１ａ上に搭載される磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度及び／又はピッチング角度をさらに効率良く制御することが可能となる。また、ヒータ部材を含めて多層構造とし、各層の熱膨張率を適切に選択することによっても所望の角度を効果的に得ることが可能となる。
【００６０】
図８は、本発明のさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。本実施形態の構成は、ヒータ部材に関連する構成を除いて図１の実施形態の構成とほぼ同様である。従って、図８において、図３のものと同様の構成要素については同じ参照番号を用いている。
【００６１】
図８から分かるように、本実施形態においては、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの磁気ヘッドスライダ１４とは反対側の面（裏面）に電熱式の２つのヒータ部材８３ａ及び８３ｂがそれぞれ固着されている。これらヒータ部材８３ａ及び８３ｂの図示されていない電極は、ビアホール等を介して配線部材３２の２本のトレース導体にそれぞれ電気的に接続されている。なお、ヒータ部材８３ａ及び８３ｂをフレクシャの裏面に別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００６２】
これらヒータ部材８３ａ及び８３ｂは、配線部材３２の２本のトレース導体をそれぞれ介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃが暖められるので、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング方向及び／又はピッチング方向の姿勢制御が行なわれる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００６３】
なお、図８の実施形態において、ヒータ部材８３ａ及び８３ｂの構成材料として、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの構成材料（例えばステンレス鋼板）と熱膨張率が異なるもの（例えば銅部材）を用いれば、加熱によって反りが生じ、フレクシャ３１の舌部３１ａ上に搭載される磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度及び／又はピッチング角度をさらに効率良く制御することが可能となる。また、ヒータ部材を含めて多層構造とし、各層の熱膨張率を適切に選択することによっても所望の角度を効果的に得ることが可能となる。
【００６４】
図７及び図８の実施形態のようにフレクシャのアウトリガー部にヒータ部材を固着し、温度上昇によるサスペンションのピッチング剛性の低下をシミュレートした。その結果、ヒータ部材による温度上昇が０℃（室温）の場合に１．３０３７（μＮｍ／ｄｅｇ．）のピッチング剛性を有するサスペンションが、加熱されて温度上昇が７７℃となると、約半分の０．６５９９（μＮｍ／ｄｅｇ．）にピッチング剛性が低下した。
【００６５】
図８の実施形態の構成において、フレクシャのアウトリガー部にフレクシャとは熱膨張率の異なるヒータ部材を固着し、加熱した場合の熱膨張率の差によるサスペンションのピッチング角度の変化をシミュレートした。その結果、ヒータ部材温度が３００Ｋ（約２７℃）の場合にピッチング角度が０．３８３度である磁気ヘッドスライダが、加熱されて温度が３５０Ｋ（約７７℃）となると、０．５６０度とさらに大きくなった。
【００６６】
図９は本発明のまたさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。本実施形態の構成は、ヒータ部材に関連する構成を除いて図１の実施形態の構成とほぼ同様である。従って、図９において、図３のものと同様の構成要素については同じ参照番号を用いている。
【００６７】
図９から分かるように、本実施形態においては、フレクシャ３１のロードビーム３０への固定部（溶接部）であって磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に電熱式のヒータ部材９３が固着されている。このヒータ部材９３の図示されていない電極は配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆにそれぞれ電気的に接続されている。なお、ヒータ部材９３を配線部材３２とは別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００６８】
ヒータ部材９３は、配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆをそれぞれ介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１のこの部分をその機械的特性を劣化させることなく加熱できる。この場合、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性の低下はさほど期待できないが、ロードビーム３０全体が大きく反るため、回転の半径が大きくなり、より大きなローリング角度及び／又はピッチング角度変化を期待することができる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００６９】
本実施形態において、ヒータ部材９３がフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に固着されているが、ヒータ部材をフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４とは反対側の面（裏面）に固着しても良いことは明らかである。
【００７０】
また、ヒータ部材９３の固着位置は、フレクシャ３１とロードビーム３０との溶接部である必要はなく、フレクシャのヘッド搭載部（舌部３１ａ）より後端側であればどの位置であっても良く、さらに、フレクシャ３１ではなくロードビーム３０に直接固着しても良い。
【００７１】
さらにまた、ヒータ部材を、図１の実施形態のようにサスペンション１３ａの横方向に並んだ形の複数のヒータ部材で構成し、それぞれ別々の配線部材を介して独立して駆動するか、同時に同じ電流値で制御しても良い。
【００７２】
以上述べた実施形態及び変更態様は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態として、ＨＤＤ装置の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の実施形態におけるＨＤＤ装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１の実施形態における姿勢制御のためのヘッド位置−電流値特性データベースを作成する流れを概略的に示すフローチャートである。
【図５】図１の実施形態における姿勢制御の動作を概略的に示すフローチャートである。
【図６】サスペンションのローリング方向のトルクをパラメータとした場合のヘッド位置とローリング角度との関係をシミュレートした結果を表す特性図である。
【図７】本発明の他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【図９】本発明のまたさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ ハウジング
１１ 磁気ディスク
１２ 軸
１３ ＨＡＡ
１３ａ サスペンション
１４ 磁気ヘッドスライダ
１５ 水平回動軸
１６ ランプ
１７ ＶＣＭのマグネット部
２０ スピンドルモータ
２１ スピンドルモータのドライバ
２２ ＶＣＭドライバ
２３ ＶＣＭ
２４ 磁気ヘッドのヘッドアンプ
２５ ＨＤＣ
２６ コンピュータ
２７ リードライトチャネル
２８ ヒータ部材駆動回路
３０ ロードビーム
３１ フレクシャ
３１ａ 舌部
３１ｂ、３１ｃ アウトリガー部
３２ 配線部材
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、７３ａ、７３ｂ、８３ａ、８３ｂ、９３ ヒータ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜磁気ヘッドや光ヘッドなどの記録及び／又は再生ヘッド素子を備えた浮上型ヘッドスライダを支持するヘッド支持機構、このヘッド支持機構を備えたヘッド装置及びディスクドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクドライブ装置（ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置）では、ヘッド支持機構の先端部に取り付けられた磁気ヘッドスライダを、回転する磁気ディスクの表面から浮上させ、その状態で、この磁気ヘッドスライダに搭載された薄膜磁気ヘッド素子により磁気ディスクへの記録及び／又は磁気ディスクからの再生が行われる。
【０００３】
近年、この種のＨＤＤ装置は、ノートパソコンのみならず、ポータブルオーディオプレーヤやデジタルカメラ、携帯電話等のモバイル性の高い機器に搭載され始め、これに伴ってさらなる小型化及び大容量化が要求されている。小型化及び大容量化のためには高記録密度化が必要となり、そのため、磁気ヘッド素子の小型化及び磁気ヘッドスライダの低浮上量化がますます進んでいる。
【０００４】
このような小型のＨＤＤ装置は、低消費電力化も要求されるので、データ転送の能力は多少犠牲になるものの、磁気ディスクを比較的低速で回転させることが行われている。
【０００５】
小型ＨＤＤ装置では、ディスク面積が小さく記録領域も少なくなることから、記憶領域を少しでも増大させるために、ディスクの最内周部の取付け限界付近までが記録領域として使われる。つまり、最内周部におけるディスク半径が小さいために、低速で回転した場合に、線速度が非常に遅くなる。
【０００６】
この非常に低速な線速度でも安定した浮上状態を保つように設計された磁気ヘッドスライダは、外周側のより速い線速度において、内周側と同じ浮上状態を保つことが極めて難しくなってきている。
【０００７】
トラックの接線とのなす角（スキュー角）を所定範囲とするために、このスライダを支持するサスペンションの先端部にピエゾ素子によるスライダ角度調整手段を設けた磁気ディスク装置は公知である（例えば、特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２７４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の磁気ディスク装置は、ディスク面と平行な平面内の角度（ヨー角）であるスキュー角を制御するものであり、最近の磁気ヘッドスライダでは、このようなスキュー角制御を行なっても浮上特性を制御することが難しい。これは、最近の磁気ヘッドスライダは、浮上面（ＡＢＳ）の段差深さを浅く設計することによって、スキュー角が変化しても浮上姿勢の変化がしづらくなされているためである。
【００１０】
また、特許文献１の磁気ディスク装置では、スキュー角を調整するためにサスペンション上にピエゾ素子を設けているが、ピエゾ素子はそれ自体が動きを伴うものであるため塵芥が発生する、さらに、ピエゾ素子をサスペンション上に直接的に形成できないので後付けとなり製造工程が煩雑となる等の問題点を有している。
【００１１】
従って本発明の目的は、従来技術の上述の問題点を解消するものであり、製造が容易であり、かつ、ディスクの内外周全域において均一な浮上特性を得ることができるヘッド支持機構、ヘッド装置及びディスクドライブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、ヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するためのサスペンションと、サスペンション上に設けられており、ヘッドスライダが浮上動作しておりかつヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱しサスペンションの一部を加熱可能な少なくとも１つの発熱手段とを備えたヘッド支持機構が提供される。
【００１３】
ヘッドスライダが浮上動作しておりかつヘッド素子が動作している状態における必要時にサスペンションの一部が加熱可能となっているため、加熱によりサスペンションのローリング方向の剛性（ローリング剛性）及び／又はピッチング方向の剛性（ピッチング剛性）が変化するか、加熱による材料の熱膨張量の差によってこのサスペンションに搭載されるヘッドスライダのローリング角度（スライダの浮上面と磁気ディスク表面との左右方向の角度）及び／又はピッチング角度（スライダの浮上面と磁気ディスク表面との前後方向の角度）が変化するから、ヘッドスライダの浮上特性をディスクの内外周全域において均一に制御することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計における自由度が大幅に高まる。しかも、そのために発熱手段を設けるのみで良く、このような発熱手段は配線部材と同じ薄膜工程で作成することが可能であることから、製造工程が複雑化することがない。
【００１４】
少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの一部を加熱することによってサスペンションのローリング方向の剛性を変化させるためのものであることが好ましい。
【００１５】
サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャとフレクシャを支持するロードビームとを備えており、少なくとも１つの発熱手段がヘッドスライダ搭載部よりサスペンションの先端側のフレクシャ上に設けられていることも好ましい。この場合、ヘッドスライダ搭載部が可撓性を有する舌部であり、少なくとも１つの発熱手段がこの舌部の基部に固着されていることがより好ましい。さらに、この少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの横方向に並んだ複数の発熱手段であることが好ましい。
【００１６】
なお、本明細書において、サスペンションの先端側とは、サスペンション全体を見てヘッドスライダが搭載される側の自由端を意味しており、後端側とはその反対側の端を意味している。
【００１７】
少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの一部を加熱することによってサスペンションに搭載されるヘッドスライダのローリング角度を変化させるためのものであることも好ましい。この場合、少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させてローリング角度を変化させるものであることがより好ましい。
【００１８】
少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの一部を加熱することによってサスペンションに搭載されるヘッドスライダのピッチング角度を変化させるためのものであることも好ましい。この場合、少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させてピッチング角度を変化させるものであることがより好ましい。
【００１９】
サスペンションがヘッドスライダ搭載部及びヘッドスライダ搭載部に沿って両側にそれぞれ配置されておりヘッドスライダ搭載部を支える２つの腕部（アウトリガー部）を有するフレクシャとこのフレクシャを支持するロードビームとを備えており、少なくとも１つの発熱手段が２つの腕部にそれぞれ設けられた２つの発熱手段からなることが好ましい。この場合、２つの発熱手段が２つの腕部のヘッドスライダ搭載側の面又はその反対側の面に固着されていることがより好ましい。なお、アウトリガー部とは、フレクシャの一部であり、ヘッドスライダ搭載部を支えるようにフレクシャ本体から伸長する腕部である。
【００２０】
サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャとフレクシャを支持するロードビームとを備えており、少なくとも１つの発熱手段がヘッドスライダ搭載部よりサスペンションの後端側のフレクシャ上又はロードビーム上に設けられていることも好ましい。この少なくとも１つの発熱手段が、サスペンションの横方向に並んだ複数の発熱手段であることが好ましい。
【００２１】
少なくとも１つの発熱手段が、流れる電流により発熱する電熱手段であることが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、さらに、上述したヘッド支持機構と、このヘッド支持機構上に装着されたヘッドスライダとを備えたヘッド装置が提供される。ここで、ヘッド装置とは、ヘッド素子を備えたヘッドスライダとその支持機構とを機械的、電気的に組み立てたアセンブリである。具体例を挙げる、磁気ヘッドスライダとサスペンションとのアセンブリの場合にはヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）と称され、磁気ヘッドスライダとこれを支持するサスペンション及び支持アームのアセンブリの場合にはヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）と称され、ＨＡＡが複数積み重ねられる場合にはヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）と称されることが多い。
【００２３】
本発明によれば、またさらに、上述のヘッド装置と、少なくとも１つの発熱手段を、ヘッドスライダが浮上動作しておりヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱させる駆動手段とを備えたディスクドライブ装置が提供される。
【００２４】
このディスクドライブ装置が、ヘッド素子のディスクに対する位置を取得する位置情報取得手段をさらに備えており、上述の駆動手段は取得した位置に応じて所定の電流を少なくとも１つの発熱手段に流すように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ヘッドスライダの浮上特性をディスクの内外周全域において均一に制御することが可能となる。その結果、ヘッドスライダのＡＢＳ設計における自由度が大幅に高まる。しかも、そのために発熱手段を設けるのみで良く、このような発熱手段は配線部材と同じ薄膜工程で作成することが可能であることから、製造工程が複雑化することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の一実施形態として、ランプロード式のＨＤＤ装置の全体構成を概略的に示す平面図である。
【００２７】
同図において、１０はハウジング、１１はスピンドルモータにより軸１２を中心にして回転駆動される磁気ディスク、１３は先端部にサスペンション１３ａを介して磁気ヘッドスライダ１４が装着されていると共に後端部にＶＣＭのコイル部が装着されており、水平回動軸１５を中心にして磁気ディスク１１の表面と平行に回動可能なＨＡＡ、１６は磁気ディスク１１のデータ領域の外側の上方又は磁気ディスク１１の外に設けられており、その傾斜した表面にＨＡＡ１３の先端部、従ってサスペンション１３ａの先端部、が乗り上げてアンロード状態となるランプ、１７はＶＣＭのマグネット部をそれぞれ示している。
【００２８】
磁気ヘッドスライダ１４は、インダクティブ書込みヘッド素子と、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）読出しヘッド素子又はトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）読出しヘッド素子等の磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッド素子とをその後端（トレーリングエッジ）面に備えている。
【００２９】
動作状態（磁気ヘッドスライダが浮上動作しておりかつ書込み又は読出しヘッド素子が動作している状態）においては、磁気ヘッドスライダ１４は磁気ディスク１１の表面に対向して低浮上量で浮上している。
【００３０】
図２は本実施形態におけるＨＤＤ装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【００３１】
同図において、２０は磁気ディスク１１を回転駆動するスピンドルモータ、２１はこのスピンドルモータ２０のドライバ、２２はＶＣＭ２３のドライバ、２４は磁気ヘッド１４のヘッドアンプ、２５はコンピュータ２６の制御に従ってモータドライバ２１を、ＶＣＭドライバ２２を、リードライトチャネル２７を介してヘッドアンプ２４を、さらにヒータ部材駆動回路２８を制御するハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）をそれぞれ示している。ヒータ部材駆動回路２８は、後述するヒータ部材を発熱させるための電流を供給する回路である。なお、ヒータ部材駆動回路は、ヘッドアンプやリードライトチャネルと一体にしても良い。
【００３２】
図３は本実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【００３３】
同図に示すように、ＨＡＡ１３の先端部に設けられたサスペンション１３ａは、ある程度の弾性を有するロードビーム３０と、その上に取り付けられたかなりの弾性を有するフレクシャ３１と、フレクシャ３１上に形成又は接着された例えばフレクシブルプリント基板（ＦＰＣ）部材等の配線部材３２とから主として構成されている。
【００３４】
フレクシャ３１は、ヘッド搭載部を構成する柔軟な舌部３１ａと、この舌部３１ａの両側に離隔して形成されておりこの舌部の基部につながるアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃとを備えている。
【００３５】
フレクシャ３１の舌部３１ａ上には磁気ヘッドスライダ１４が固着されており、その電極端子は配線部材３２のトレース導体３２ａ〜３２ｄに接続されている各接続パッドに電気的にボンディングされている。
【００３６】
フレクシャ３１の舌部３１ａの先端側に位置する基部には、電熱式の３つのヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃがサスペンション１３ａの横方向に並んだ形で固着されており、これらヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃの図示されていない電極は配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆに電気的に接続されている。なお、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを配線部材３２とは別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００３７】
これらヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃは、配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆを介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１の舌部３１ａの基部が暖められるので、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング方向及び／又はピッチング方向の姿勢制御が行なわれる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００３８】
本実施形態において、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃがフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に固着されているが、ヒータ部材をフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４とは反対側の面（裏面）に固着しても良いことは明らかである。また、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃをそれぞれ別々の配線部材を介して独立して駆動することにより、ローリング方向の姿勢をより容易に制御することが可能となる。もちろん、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを同時に同じ電流値で制御しても良いことは明らかである。さらに、このような３つのヒータ部材の代わりに単一のヒータ部材を設けても良い。
【００３９】
図４は本実施形態における姿勢制御のためのヘッド位置−電流値特性データベースを作成する流れを概略的に示すフローチャートであり、図５は本実施形態における姿勢制御の動作を概略的に示すフローチャートである。
【００４０】
ヘッド位置が磁気ディスク上のどの領域にある時にどの程度の電流を流すべきかは、ＨＤＤ装置の種類によって異なるため、ＨＤＤ装置を設計した際にヘッド位置−電流値特性データベースを作成し、ＨＤＣ２５又はコンピュータ２６内にあらかじめ格納しておく。
【００４１】
このデータベースの作成は、図４に示すように、まず、設計したＨＤＤ装置に対して、姿勢制御を行なわない状態で磁気ヘッドスライダ１４の実際の浮上特性を評価する（ステップＳ１）。この浮上特性の評価とは、シミュレーション及び実際の計測により、トラック情報やセクタ情報に基づいたヘッド位置に対する磁気ヘッドスライダ１４の実際の姿勢を把握することである。
【００４２】
次いで、磁気ディスク１１の各領域毎、例えば内周部、中間部、外周部毎、に磁気ヘッドスライダ１４の浮上姿勢をどの程度調整するかを決定する（ステップＳ２）。浮上姿勢調整量は、本実施形態では、フレクシャ３１の舌部３１ａの角度変化量（ローリング角度変化量及び／又はピッチング角度変化量）に対応する。
【００４３】
次いで、フレクシャ３１の舌部３１ａの角度変化量とヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃへ流す電流値との関係を具体的に把握する（ステップＳ３）。
【００４４】
その後、磁気ディスク１１上のヘッド位置とその位置においてヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃへ流す電流値との関係をデータベースとして求め、メモリ等に格納しておく（ステップＳ４）。
【００４５】
動作状態（磁気ヘッドスライダ１４が浮上動作しておりかつ書込み又は読出しヘッド素子が動作している状態）において、図５に示す処理が常時行なわれ、磁気ヘッドスライダ１４の浮上姿勢が制御される。この制御は、ヘッド位置と上述のデータベースとを用いて行なわれる。
【００４６】
即ち、図５に示すように、まず、磁気ヘッドスライダ１４が動作状態であるかどうかをチェックする（ステップＳ１１）。動作状態ではない場合は以降の浮上姿勢制御処理を行なわず、動作状態である場合のみ次のステップＳ１２へ進む。
【００４７】
ステップＳ１２では、トラック情報、セクタ情報等のサーボ制御情報からヘッド位置、即ち磁気ディスク１１上における磁気ヘッドスライダ１４の位置を取得する。
【００４８】
次いで、前述のデータベースにアクセスし、取得したヘッド位置に対応するヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃの電流値を求める（ステップＳ１３）。
【００４９】
次いで、この求めた電流値の電流を、ヒータ部材駆動回路２８からヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃに供給し、発熱させる（ステップＳ１４）。これにより、フレクシャ３１の舌部３１ａの基部が加熱されてフレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度変化量及び／又はピッチング角度変化量が所望値となって、所望の姿勢制御が行なわれる。
【００５０】
その後、ステップＳ１１へ進んで上述の処理が繰り返される。
【００５１】
なお、図１の実施形態において、ヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃの構成材料として、フレクシャ３１（特にその舌部３１ａの基部）の構成材料（例えばステンレス鋼板）と熱膨張率が異なるもの（例えば銅部材）を用いれば、加熱によって反りが生じ、フレクシャ３１の舌部３１ａ上に搭載される磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度及び／又はピッチング角度をさらに効率良く制御することが可能となる。また、ヒータ部材を含めて多層構造とし、各層の熱膨張率を適切に選択することによっても所望の角度を効果的に得ることが可能となる。
【００５２】
図６はサスペンションのローリング方向のトルクをパラメータとした場合のヘッド位置とローリング角度との関係をシミュレートした結果を表す特性図である。同図の横軸は、ヘッド位置をディスク中心からの距離（ｍｍ）で表しており、縦軸はローリング角度（ｒａｄ）を表している。さらに、パラメータであるローリング方向のトルク（μＮｍ）は、ローリング剛性値とローリング角度との積に相当している。
【００５３】
同図において、ローリング方向のトルクが０．０（μＮｍ）の特性は、フレクシャ３１の舌部３１ａのローリング角度がゼロの場合に相当している。ローリング方向のトルクが０．５〜１．５（μＮｍ）の特性は、近年のサスペンションではフレクシャの舌部付近のローリング剛性値が約０．５〜１．０（μＮｍ／ｄｅｇ．）であるため、ローリング角度が１．０（ｄｅｇ．）前後の場合に相当している。
【００５４】
図６の特性では、外周部でローリング角度が大きいため、ヘッド位置が外周部にあるときに約０．５（μＮｍ）のローリング方向のトルクが発生するようにヒータ部材３３ａ、３３ｂ及び３３ｃを発熱させることにより、ローリング角度を０（ｒａｄ）に近づけることができる。
【００５５】
内周部でローリング角度が大きいＨＤＤ装置においては、ヘッド位置が内周部にあるときに発熱させてローリング角度を０（ｒａｄ）に近づけるように制御する。なお、ローリング角度をゼロ以外の所望の値に制御することももちろん可能である。
【００５６】
図７は本発明の他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。本実施形態の構成は、ヒータ部材に関連する構成を除いて図１の実施形態の構成とほぼ同様である。従って、図７において、図３のものと同様の構成要素については同じ参照番号を用いている。
【００５７】
図７から分かるように、本実施形態においては、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に電熱式の２つのヒータ部材７３ａ及び７３ｂがそれぞれ固着されている。これらヒータ部材７３ａ及び７３ｂの図示されていない電極は配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆにそれぞれ電気的に接続されている。なお、ヒータ部材７３ａ及び７３ｂを配線部材３２とは別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００５８】
これらヒータ部材７３ａ及び７３ｂは、配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆをそれぞれ介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃが暖められるので、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング方向及び／又はピッチング方向の姿勢制御が行なわれる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００５９】
なお、図７の実施形態において、ヒータ部材７３ａ及び７３ｂの構成材料として、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの構成材料（例えばステンレス鋼板）と熱膨張率が異なるもの（例えば銅部材）を用いれば、加熱によって反りが生じ、フレクシャ３１の舌部３１ａ上に搭載される磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度及び／又はピッチング角度をさらに効率良く制御することが可能となる。また、ヒータ部材を含めて多層構造とし、各層の熱膨張率を適切に選択することによっても所望の角度を効果的に得ることが可能となる。
【００６０】
図８は、本発明のさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。本実施形態の構成は、ヒータ部材に関連する構成を除いて図１の実施形態の構成とほぼ同様である。従って、図８において、図３のものと同様の構成要素については同じ参照番号を用いている。
【００６１】
図８から分かるように、本実施形態においては、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの磁気ヘッドスライダ１４とは反対側の面（裏面）に電熱式の２つのヒータ部材８３ａ及び８３ｂがそれぞれ固着されている。これらヒータ部材８３ａ及び８３ｂの図示されていない電極は、ビアホール等を介して配線部材３２の２本のトレース導体にそれぞれ電気的に接続されている。なお、ヒータ部材８３ａ及び８３ｂをフレクシャの裏面に別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００６２】
これらヒータ部材８３ａ及び８３ｂは、配線部材３２の２本のトレース導体をそれぞれ介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃが暖められるので、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性が低下し、磁気ヘッドスライダ１４のローリング方向及び／又はピッチング方向の姿勢制御が行なわれる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００６３】
なお、図８の実施形態において、ヒータ部材８３ａ及び８３ｂの構成材料として、フレクシャ３１のアウトリガー部３１ｂ及び３１ｃの構成材料（例えばステンレス鋼板）と熱膨張率が異なるもの（例えば銅部材）を用いれば、加熱によって反りが生じ、フレクシャ３１の舌部３１ａ上に搭載される磁気ヘッドスライダ１４のローリング角度及び／又はピッチング角度をさらに効率良く制御することが可能となる。また、ヒータ部材を含めて多層構造とし、各層の熱膨張率を適切に選択することによっても所望の角度を効果的に得ることが可能となる。
【００６４】
図７及び図８の実施形態のようにフレクシャのアウトリガー部にヒータ部材を固着し、温度上昇によるサスペンションのピッチング剛性の低下をシミュレートした。その結果、ヒータ部材による温度上昇が０℃（室温）の場合に１．３０３７（μＮｍ／ｄｅｇ．）のピッチング剛性を有するサスペンションが、加熱されて温度上昇が７７℃となると、約半分の０．６５９９（μＮｍ／ｄｅｇ．）にピッチング剛性が低下した。
【００６５】
図８の実施形態の構成において、フレクシャのアウトリガー部にフレクシャとは熱膨張率の異なるヒータ部材を固着し、加熱した場合の熱膨張率の差によるサスペンションのピッチング角度の変化をシミュレートした。その結果、ヒータ部材温度が３００Ｋ（約２７℃）の場合にピッチング角度が０．３８３度である磁気ヘッドスライダが、加熱されて温度が３５０Ｋ（約７７℃）となると、０．５６０度とさらに大きくなった。
【００６６】
図９は本発明のまたさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。本実施形態の構成は、ヒータ部材に関連する構成を除いて図１の実施形態の構成とほぼ同様である。従って、図９において、図３のものと同様の構成要素については同じ参照番号を用いている。
【００６７】
図９から分かるように、本実施形態においては、フレクシャ３１のロードビーム３０への固定部（溶接部）であって磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に電熱式のヒータ部材９３が固着されている。このヒータ部材９３の図示されていない電極は配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆにそれぞれ電気的に接続されている。なお、ヒータ部材９３を配線部材３２とは別個に設けた配線部材に接続しても良いことは明らかである。
【００６８】
ヒータ部材９３は、配線部材３２のトレース導体３２ｅ及び３２ｆをそれぞれ介して図２に示すヒータ部材駆動回路２８に接続されており、磁気ヘッドスライダ１４が磁気ディスク１１の所定領域、例えば外周領域又は内周領域に位置した際に電流が流されて発熱する。これにより、フレクシャ３１のこの部分をその機械的特性を劣化させることなく加熱できる。この場合、フレクシャのローリング剛性及び／又はピッチング剛性の低下はさほど期待できないが、ロードビーム３０全体が大きく反るため、回転の半径が大きくなり、より大きなローリング角度及び／又はピッチング角度変化を期待することができる。その結果、磁気ヘッドスライダの浮上特性を磁気ディスクの内外周全域において均一に制御することができる。なお、この位置にヒータ部材を設けることにより、サスペンションの機械的な特性への影響も非常に小さい。
【００６９】
本実施形態において、ヒータ部材９３がフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４と同じ側の面（表面）に固着されているが、ヒータ部材をフレクシャ３１の磁気ヘッドスライダ１４とは反対側の面（裏面）に固着しても良いことは明らかである。
【００７０】
また、ヒータ部材９３の固着位置は、フレクシャ３１とロードビーム３０との溶接部である必要はなく、フレクシャのヘッド搭載部（舌部３１ａ）より後端側であればどの位置であっても良く、さらに、フレクシャ３１ではなくロードビーム３０に直接固着しても良い。
【００７１】
さらにまた、ヒータ部材を、図１の実施形態のようにサスペンション１３ａの横方向に並んだ形の複数のヒータ部材で構成し、それぞれ別々の配線部材を介して独立して駆動するか、同時に同じ電流値で制御しても良い。
【００７２】
以上述べた実施形態及び変更態様は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態として、ＨＤＤ装置の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の実施形態におけるＨＤＤ装置の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図１の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１の実施形態における姿勢制御のためのヘッド位置−電流値特性データベースを作成する流れを概略的に示すフローチャートである。
【図５】図１の実施形態における姿勢制御の動作を概略的に示すフローチャートである。
【図６】サスペンションのローリング方向のトルクをパラメータとした場合のヘッド位置とローリング角度との関係をシミュレートした結果を表す特性図である。
【図７】本発明の他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【図９】本発明のまたさらに他の実施形態におけるＨＡＡの先端部を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ ハウジング
１１ 磁気ディスク
１２ 軸
１３ ＨＡＡ
１３ａ サスペンション
１４ 磁気ヘッドスライダ
１５ 水平回動軸
１６ ランプ
１７ ＶＣＭのマグネット部
２０ スピンドルモータ
２１ スピンドルモータのドライバ
２２ ＶＣＭドライバ
２３ ＶＣＭ
２４ 磁気ヘッドのヘッドアンプ
２５ ＨＤＣ
２６ コンピュータ
２７ リードライトチャネル
２８ ヒータ部材駆動回路
３０ ロードビーム
３１ フレクシャ
３１ａ 舌部
３１ｂ、３１ｃ アウトリガー部
３２ 配線部材
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、７３ａ、７３ｂ、８３ａ、８３ｂ、９３ ヒータ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するためのサスペンションと、該サスペンション上に設けられており、前記ヘッドスライダが浮上動作しておりかつ前記ヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱し該サスペンションの一部を加熱可能な少なくとも１つの発熱手段とを備えたことを特徴とするヘッド支持機構。
【請求項２】
前記少なくとも１つの発熱手段が、前記サスペンションの一部を加熱することによって該サスペンションのローリング方向の剛性を変化させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項３】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が前記ヘッドスライダ搭載部より該サスペンションの先端側の前記フレクシャ上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッド支持機構。
【請求項４】
前記ヘッドスライダ搭載部が可撓性を有する舌部であり、前記少なくとも１つの発熱手段が該舌部の基部に固着されていることを特徴とする請求項３に記載のヘッド支持機構。
【請求項５】
前記少なくとも１つの発熱手段が、前記サスペンションの一部を加熱することによって該サスペンションに搭載されるヘッドスライダのローリング角度を変化させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項６】
前記少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させて前記ローリング角度を変化させるものであることを特徴とする請求項５に記載のヘッド支持機構。
【請求項７】
前記少なくとも１つの発熱手段が、前記サスペンションの一部を加熱することによって該サスペンションに搭載されるヘッドスライダのピッチング角度を変化させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項８】
前記少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させて前記ピッチング角度を変化させるものであることを特徴とする請求項７に記載のヘッド支持機構。
【請求項９】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部及び該ヘッドスライダ搭載部に沿って両側にそれぞれ配置されており該ヘッドスライダ搭載部を支える２つの腕部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が該２つの腕部にそれぞれ設けられた２つの発熱手段からなることを特徴とする請求項１、２、及び５から８のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１０】
前記２つの発熱手段が前記２つの腕部のヘッドスライダ搭載側の面に固着されていることを特徴とする請求項９に記載のヘッド支持機構。
【請求項１１】
前記２つの発熱手段が前記２つの腕部のヘッドスライダ搭載側とは反対側の面に固着されていることを特徴とする請求項９に記載のヘッド支持機構。
【請求項１２】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が前記ヘッドスライダ搭載部より該サスペンションの後端側の前記フレクシャ上に設けられていることを特徴とする請求項１、２、及び５から８のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１３】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が前記ヘッドスライダ搭載部より該サスペンションの後端側の前記ロードビーム上に設けられていることを特徴とする請求項１、２、及び５から８のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの発熱手段が、該サスペンションの横方向に並んだ複数の発熱手段であることを特徴とする請求項１から８、１２及び１３のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの発熱手段が、流れる電流により発熱する電熱手段であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載のヘッド支持機構と、該ヘッド支持機構上に装着されたヘッドスライダとを備えたことを特徴とするヘッド装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のヘッド装置と、該ヘッド装置が対向するディスクと、前記少なくとも１つの発熱手段を前記ヘッドスライダが浮上動作しており前記ヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱させる駆動手段とを備えたことを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項１８】
前記ヘッド素子の前記ディスクに対する位置を取得する位置情報取得手段をさらに備えており、前記駆動手段は該取得した位置に応じて所定の電流を前記少なくとも１つの発熱手段に流すように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１】
ヘッド素子を有するヘッドスライダを支持するためのサスペンションと、該サスペンション上に設けられており、前記ヘッドスライダが浮上動作しておりかつ前記ヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱し該サスペンションの一部を加熱可能な少なくとも１つの発熱手段とを備えたことを特徴とするヘッド支持機構。
【請求項２】
前記少なくとも１つの発熱手段が、前記サスペンションの一部を加熱することによって該サスペンションのローリング方向の剛性を変化させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項３】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が前記ヘッドスライダ搭載部より該サスペンションの先端側の前記フレクシャ上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッド支持機構。
【請求項４】
前記ヘッドスライダ搭載部が可撓性を有する舌部であり、前記少なくとも１つの発熱手段が該舌部の基部に固着されていることを特徴とする請求項３に記載のヘッド支持機構。
【請求項５】
前記少なくとも１つの発熱手段が、前記サスペンションの一部を加熱することによって該サスペンションに搭載されるヘッドスライダのローリング角度を変化させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項６】
前記少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させて前記ローリング角度を変化させるものであることを特徴とする請求項５に記載のヘッド支持機構。
【請求項７】
前記少なくとも１つの発熱手段が、前記サスペンションの一部を加熱することによって該サスペンションに搭載されるヘッドスライダのピッチング角度を変化させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のヘッド支持機構。
【請求項８】
前記少なくとも１つの発熱手段が、熱膨張率の異なる複数の材料を加熱することにより応力を発生させて前記ピッチング角度を変化させるものであることを特徴とする請求項７に記載のヘッド支持機構。
【請求項９】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部及び該ヘッドスライダ搭載部に沿って両側にそれぞれ配置されており該ヘッドスライダ搭載部を支える２つの腕部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が該２つの腕部にそれぞれ設けられた２つの発熱手段からなることを特徴とする請求項１、２、及び５から８のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１０】
前記２つの発熱手段が前記２つの腕部のヘッドスライダ搭載側の面に固着されていることを特徴とする請求項９に記載のヘッド支持機構。
【請求項１１】
前記２つの発熱手段が前記２つの腕部のヘッドスライダ搭載側とは反対側の面に固着されていることを特徴とする請求項９に記載のヘッド支持機構。
【請求項１２】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が前記ヘッドスライダ搭載部より該サスペンションの後端側の前記フレクシャ上に設けられていることを特徴とする請求項１、２、及び５から８のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１３】
前記サスペンションがヘッドスライダ搭載部を有するフレクシャと該フレクシャを支持するロードビームとを備えており、前記少なくとも１つの発熱手段が前記ヘッドスライダ搭載部より該サスペンションの後端側の前記ロードビーム上に設けられていることを特徴とする請求項１、２、及び５から８のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの発熱手段が、該サスペンションの横方向に並んだ複数の発熱手段であることを特徴とする請求項１から８、１２及び１３のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの発熱手段が、流れる電流により発熱する電熱手段であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載のヘッド支持機構。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載のヘッド支持機構と、該ヘッド支持機構上に装着されたヘッドスライダとを備えたことを特徴とするヘッド装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のヘッド装置と、該ヘッド装置が対向するディスクと、前記少なくとも１つの発熱手段を前記ヘッドスライダが浮上動作しており前記ヘッド素子が動作している状態における必要時に発熱させる駆動手段とを備えたことを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項１８】
前記ヘッド素子の前記ディスクに対する位置を取得する位置情報取得手段をさらに備えており、前記駆動手段は該取得した位置に応じて所定の電流を前記少なくとも１つの発熱手段に流すように構成されていることを特徴とする請求項１７に記載のディスクドライブ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１７２６１９（Ｐ２００６−１７２６１９Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６４３８１（Ｐ２００４−３６４３８１）
【出願日】平成１６年１２月１６日（２００４．１２．１６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１６日（２００４．１２．１６）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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