JP2007149205A - 磁気ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 記録媒体の移動時にその表面に形成される空気流によって浮上姿勢となる磁気ヘッド装置において、使用環境の空気密度に変化が生じたときにも、スライダの浮上姿勢を安定させて磁気機能部の浮上量を安定させることができる磁気ヘッド装置を提供する。
【解決手段】 磁気ヘッド装置のスライダの記録媒体との対向側では、第１と第２の前方正圧面２１ａ，２１ｂ、後方正圧面２２、第１と第２の後方側部正圧面２５ａ，２５ｂ、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂ、第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂが形成されている。第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂは、スライダ１０の中間点付近またはその後方に位置し、第２の不発発生部５３ａ，５３ｂはさらに後方に位置している。各正圧面に作用する浮上力と、後方に位置する各負圧発生部に作用する吸引力とのバランスにより、空気密度が低下したときの浮上姿勢の変化と浮上距離の低下を防止できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスクなどの磁気記録媒体に対向するスライダに磁気機能部が設けられた磁気ヘッド装置に係り、特に、使用環境の空気密度が変化したときに、記録媒体からの浮上距離の変動を抑制できるようにした磁気ヘッド装置に関する。

ハードディスクなどの磁気記録媒体に磁気信号を記録し、また磁気記録媒体に記録された磁気信号を読み取る磁気ヘッド装置として、磁気記録媒体に対向するスライダを有し、このスライダのトレーリング側端部に磁気機能部が設けられたものが使用されている。磁気機能部は、ＭＲ効果やＧＭＲ効果を利用した再生機能部と、磁性材料のヨークおよびコイルなどが薄膜で形成された記録機能部とを有している。

磁気ヘッド装置のスライダは、ロードビームなどと称される弾性部材によって、磁気記録媒体の表面に押圧されるが、磁気記録媒体が回転すると、その表面とスライダとの間に流入する空気流（エアーベアリング）により、スライダが記録媒体から浮き上がり、その結果、磁気機能部と記録媒体との間に所定の浮上量が設定される。

この種の磁気ヘッド装置では、スライダにおける記録媒体との対向側に、空気流により浮上圧力を発生させる正圧面や、正圧面よりも後退した負圧発生面が形成されており、正圧面に作用する浮上力と負圧発生面に生じる記録媒体への吸引力とのバランスによって、スライダの浮上姿勢と浮上量とが設定されているのが一般的である。

また、磁気記録媒体への磁気記録密度の向上や、磁気信号の記録速度および再生速度の高速化を達成するために、最近では、磁気機能部の記録媒体からの浮上量が極力低くなるように設定されている。

以下の特許文献１には、ハードディスクなどの記録媒体からの浮上量を低下させるとともに、磁気ヘッドを記録媒体の内周側と外周側との間で移動させるシーク動作の際の浮上量の変動を安定させ、特にヨー角の変動を抑制することを目的とした磁気ヘッド装置が開示されている。

この磁気ヘッド装置は、前方動圧発生部と後方動圧発生部が設けられ、前方動圧発生部には浮上力を作用させ、後方動圧発生部に負圧を発生させるとともに、中間部に実質的に浮上力が作用せず負圧も発生しない深い窪みを形成し、主に前方動圧発生部の浮上力と、後方動圧発生部の負圧とによってヘッドの動的姿勢を安定させようというものである。
特開平１０−２８３６２２号公報

最近の磁気ヘッド装置では、スライダの低浮上化に伴ない、空気密度の変化による浮上量の変動が問題となってきている。磁気記録媒体に対するスライダの浮上距離を低くすると、標高差に基づく空気密度の低下に応じて浮上量が低下しやすくなり、その結果、高地で使用しているときや航空機内で使用しているときに、スライダが記録媒体の表面に接触しやすくなる。

特許文献１に記載の磁気ヘッド装置は、前方動圧発生部に浮上力を作用させ、後方動圧発生部に負圧を作用させて磁気ヘッドの動的姿勢を安定させようとしているが、負圧を発生させる負圧発生面がスライダのトレーリング側の端部にのみ設けられているものであるため、使用環境の空気密度が低下したときに、スライダ全体が記録媒体に接近しやすく、浮上量が極端に低下するおそれがある。

また、特許文献１には、前方動圧発生部と後方動圧発生部の双方に負圧発生部を設けた態様も記載されている。このように前後に配置された負圧発生部は、磁気ヘッド全体の浮上量を低下させて、磁気機能部と記録媒体表面との距離を低下させることに寄与できると考えられるが、使用環境の空気密度が低下すると、前方動圧発生部と後方動圧発生部の双方が記録媒体に接近しやすくなり、その結果、スライダの浮上距離が低下しやすくなる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、磁気機能部の記録媒体からの低浮上を実現するとともに、使用環境の空気密度が変化したときの浮上量の変動を抑制できるようにした磁気ヘッド装置を提供することを目的としている。

本発明は、記録媒体への対向側と、記録媒体へ向けての押圧力が作用する押圧側とを有するスライダと、スライダのトレーリング側に設けられて磁気記録と磁気再生の少なくとも一方の機能を発揮する磁気機能部とを有する磁気ヘッド装置において、
前記スライダの対向側には、リーディング側に位置する前方正圧面と、トレーリング側に位置する後方正圧面と、前記前方正圧面よりも後方に位置する第１の負圧発生部と、前記第１の負圧発生部よりも後方に位置する第２の負圧発生部と、が設けられており、
前記スライダのリーディング側端面からトレーリング側端面までの長さ寸法に対する、前記リーディング側端面から前記第１の負圧発生部の前端までの距離の比が０．４を超えていることを特徴とするものである。

本発明の磁気ヘッド装置では、主に前方正圧面と後方正圧面に作用する浮上力によって、スライダの浮上姿勢（主にピッチ角度）が決められる。使用環境の空気密度が低下すると、後方正圧面に作用する浮上力の低下と両負圧発生部の吸引力の低下とによって、スライダの浮上量の極端な低下を抑制できる。第１の負圧発生部と第２の負圧発生部は、共にスライダの後方寄りに設けられ、空気密度が低下したときに、スライダの後方部分において、第１の負圧発生部および第２の負圧発生部に作用する吸引力の低下する。そのため、スライダのトレーリング側の浮上距離の極端な低下を抑制できるようになる。そのため、使用環境の空気密度が低下しても磁気機能部と記録媒体との距離の変動を抑制できる。

本発明は、前記スライダのリーディング側端面からトレーリング側端面までの長さ寸法に対する、前記リーディング側端面から前記第１の負圧発生部の前端までの距離の比が０．５以上であることがさらに好ましい。

また、本発明は、前記第１の負圧発生部は、左右両側に分割されて形成され、前記第２の負圧発生部は、左右両側に分割されて形成されているものであり、例えば、一対の第１の負圧発生部の中間と一対の第２の負圧発生部の中間に位置する分割部が前後に連続して形成されているものである。

上記のように、第１の負圧発生部と第２の負圧発生部が共に左右に分割して設けられ、スライダの対向側の４箇所に負圧発生部が分布していると、空気密度が低下したときに４箇所にて浮上距離の低下の抑制ができる。そのため、空気密度が低下したときに、浮上姿勢（主にピッチ角）が安定し、トレーリング側端部の浮上距離の低下を抑制しやすくなる。

また、本発明は、前記分割部に、前記後方正圧面に空気を導く空気導入溝が形成されていることが好ましい。

分割部に空気導入溝が形成されていると、後方正圧面に空気が移行しやすくなり、後方正圧面での浮上力を常に安定させることができる。

また本発明は、前記第１の負圧発生部とリーディング側端面との間に、前記前方正圧面および前記前方正圧面よりも低い位置に形成されたステップ面が設けられており、前記ステップ面は、前記前方正圧面の前後に位置している。

上記のように、第１の負圧発生部の前方では、前後のステップ面の間に前方正圧面が位置しているため、前方正圧面の面積を、第１の負圧発生部と第２の負圧発生部の位置およびそれぞれの負圧発生部の負圧力に応じて設定することが容易である。前方正圧面の面積を調整することにより、後方部分に第１の負圧発生部および第２の負圧発生部が位置するときに、浮上姿勢のピッチ角が極端に大きくなるのを防止でき、浮上姿勢を安定させて、スライダのトレーリング側端面の浮上量が極端に低下するのを防止できるようになる。

上記のように浮上姿勢を安定させるためには、前記前方正圧面の後端は、リーディング側端面とトレーリング側端面との間の中点よりも前方に位置していることが好ましく、且つ前記前方正圧面の前端は、リーディング側端面と第１の負圧発生部の前端との中点に位置しまたは前記中点よりも後方に位置していることが好ましい。

本発明では、磁気機能部の浮上量を低下させた低浮上量の磁気ヘッド装置を実現でき、しかも、空気密度が変化したときに、磁気ヘッドの浮上姿勢を安定させ、前記磁気機能部の浮上量の極端な低下を抑制できるようになる。そのため、高地や航空機内のように、空気密度の低い環境で使用したときに、磁気機能部と記録媒体との浮上量を確保して、記録媒体の損傷や磁気機能部の損傷などの危険性を回避しやすくなる。

図１は、本発明の実施の形態の磁気ヘッド装置を、記録媒体との対向側を上に向けて示す斜視図、図２は、実施の形態の磁気ヘッド装置を、対向側から見た平面図である。図３と図４は実施の形態の磁気ヘッド装置の変形例を示す平面図である。図５は比較例となる磁気ヘッド装置を示す平面図である。図６は磁気ヘッド装置を支持する支持装置を示す側面図、図７は記録媒体と磁気ヘッド装置の対向状態を示す平面図である。図８ないし図１０は実施例および比較例の磁気ヘッド装置の浮上特性を示す特性線図である。

図１と図２に示す実施の形態の磁気ヘッド装置１は、アルミナ・チタンカーバイトなどで形成された立方体形状のスライダ１０と、このスライダ１０に搭載された磁気機能部２とを有している。

磁気機能部２は、磁気抵抗効果（ＭＲ効果）や巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ効果）あるいはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ効果）を利用して、記録媒体Ｄに記録された磁気信号を読み取る読み取り機能部と、磁性材料のヨークや、導電性材料のコイルが薄膜プロセスで形成されて、記録媒体Ｄに磁気信号を書き込む記録機能部とを有している。

スライダ１０は、記録媒体に対向する対向側１０ａと、この対向側１０ａと逆側に向く押圧側１０ｂとを有している。また、スライダ１０は、記録媒体Ｄの表面に発生する空気流の流入側に向くリーディング側端面１０ｃと、前記空気流が流出するトレーリング側端面１０ｄを有しており、前記磁気機能部２はトレーリング側端面１０ｄに設けられている。また、スライダ１０は、図７に示すハードディスクなどの磁気記録方式の記録媒体Ｄの回転中心側に向けられる内周側（ＩＤ側）の側面１０ｅと、記録媒体の外周に向けられる外周側（ＯＤ側）の側面１０ｆを有している。

本明細書では、リーディング側端面１０ｃに向く方向を前方、またはリーディング側端面１０ｃに向く端部を前端と呼び、トレーリング側端面１０ｄに向く方向を後方、またはトレーリング側端面１０ｄに向く端部を後端と呼ぶことがある。また、リーディング側端面１０ｃおよびトレーリング側端面１０ｄに平行な方向を左右方向と呼び、内周側の側面１０ｅに向く側を左側、外周側の側面１０ｆに向く側を右側と呼ぶことがある。

図２では、リーディング側端面１０ｃおよびトレーリング側端面１０ｄをそれぞれ二分して前後方向へ延びる仮想線を中心線Ｏ−Ｏとしている。磁気機能部２の中心は、この中心線Ｏ−Ｏ上に位置している。

図６に示すように、磁気ヘッド装置１を構成するスライダ１０の押圧側１０ｂは、支持装置によって支持される。この支持装置には、弾性支持部材であるロードビーム５が設けられている。このロードビーム５の基部には弾性変形部が設けられており、この弾性変形部の弾性力によって、スライダ１０に対して記録媒体Ｄ方向への押圧力が与えられる。ロードビーム５の先部には、ロードビーム５よりも薄く且つばね性を発揮する弾性板で形成されたフレキシャ６が固定されており、このフレキシャ６に折り曲げられた支持片６ａに、スライダ１０の押圧側１０ｂの面が接着固定される。

ロードビーム５の先部には下向きに突出したピボット７が一体に形成されており、このピボット７が、スライダ１０の押圧側１０ｂの面に当接し、または前記支持片６ａに当接している。前記ロードビーム５で発揮される弾性押圧力は、ピボット７とスライダ１０の押圧側１０ｂの面との当接点７ａに集中して作用する。前記フレキシャ６の支持片６ａは各方向へ変形可能であり、支持片６ａに固定されているスライダ１０は、前記ピボット７との当接点７ａを支点として、姿勢を変化できるようになっている。この姿勢変化の主な方向は、前記中心線Ｏ−Ｏが傾くピッチ方向、および中心線Ｏ−Ｏ回りに左右へ傾くロール方向である。図６に示すようにリーディング端面１０ｃが持ち上げられた浮上姿勢において記録媒体Ｄの表面との成す角度がピッチ角である。

図２には、ピボット７とスライダ１０との当接点７ａが投影されて示されている。この当接点７ａは、前記中心線Ｏ−Ｏ上に位置し、且つリーディング側端面１０ｃとトレーリング側端面１０ｄとのほぼ中点に位置している。

図１と図２に示すように、スライダ１０の対向側１０ａには、正圧面とステップ面および負圧面がそれぞれ平面で形成されている。正圧面が記録媒体Ｄに最も近い平面であり、ステップ面は前記正圧面よりも押圧側１０ｂに近い平面である。図１では、正圧面からステップ面までの深さ寸法がｈ１で示されている。負圧面はステップ面よりも押圧側１０ｂに位置する平面であり、図１では、ステップ面から負圧面までの深さ寸法をｈ２で示している。深さ寸法ｈ２は深さ寸法ｈ１よりも十分に大きい。

スライダ１０の対向側１０ａが記録媒体Ｄに対向した状態で、記録媒体Ｄが回転すると、記録媒体Ｄの表面に形成される空気流（エアーベアリング）により、主に正圧面に浮上力が作用する。ステップ面は正圧面の面積を調整するためのものであるが、前記空気流によってステップ面にもわずかに浮上力が作用し、または正圧面の後端とステップ面との間にわずかな負圧による記録媒体Ｄへの吸引力が作用することがある。しかしステップ面に作用する浮上力や吸引力は、スライダ１０の浮上姿勢や浮上距離への影響がわずかである。前記深さ寸法ｈ１は０．３μｍ以下程度である。

ステップ面の後端と負圧面との境界付近には負圧が発生し、この負圧により、スライダ１０に対して記録媒体Ｄに向けて接近させるようとする吸引力が作用する。そのため、前記深さ寸法ｈ２は、１μｍ以上で５μｍ以下、好ましくは２．５μｍ以下である。

すなわち、スライダ１０の対向側は、主に前記正圧面、ステップ面および負圧面の３段階の平面で形成されている。なお、本明細書での前記平面とは、曲率半径が無限大の純粋な平面はもとより、曲率半径が非常に大きい曲面をも含む概念である。

前記正圧面は、リーディング側に位置する第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂ、トレーリング側端面１０ｄのすぐ内側に位置する後方正圧面２２、後方正圧面２２よりも前方で且つ左右両側に位置する第１の後方側部正圧面２５ａおよび第２の後方側部正圧面２５ｂに区分される。これら各正圧面は同一平面上に位置している。

第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂは、中心線Ｏ−Ｏを挟んで左右に均等な位置に形成され、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂは、互いに同じ形状であり同じ面積を有している。ただし、記録媒体の外周側よりも内周側の方が空気流の流速が遅いため、この流速差を加味して、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂとの面積を若干異ならせて、例えば、第１の前方正圧面２１ａの面積を、第２の前方正圧面２１ｂの面積よりもわずかに大きく設定してもよい。

後方正圧面２２は、その左右方向の中心が、ほぼ中心線Ｏ−Ｏ上に位置している。後方正圧面２２の面積は、第１の前方正圧面２１ａや第２の前方正圧面２１ｂの面積よりも小さい。

第１の前方正圧面２１ａと後方正圧面２２との間には、一定の幅寸法で前後方向に連続して延びる連結面２３ａが設けられ、第２の前方正圧面２１ｂと後方正圧面２２との間には、一定の幅寸法で前後方向へ連続して延びる連結面２３ｂが設けられている。連結面２３ａと２３ｂは、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂおよび後方正圧面２２と同じ平面内に位置している。前記連続面２３ａと連続面２３ｂとの間には、空気導入溝２４が形成されている。この空気導入溝２４は、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂとの間で、前方に向けて開放されており、空気導入溝２４の後端は、後方正圧面２２との境界部で閉じられている。リーディング側端面１０ｃから対向側１０ａに流れる空気は、この空気導入溝２４内で後方へ直線的に導かれて後方正圧面２２の表面に与えられる。したがって、後方正圧面２２は、その面積が比較的小さくても磁気機能部３を記録媒体Ｄの表面から持ち上げるための浮上力を作用させることができる。

第１の後方側部正圧面２５ａは、スライダ１０の内周側の側面１０ｅに近接した位置に形成されている。また第１の後方側部正圧面２５ａの前方には空気導入凹部２６ａが形成されている。第２の後方側部正圧面２５ｂは、スライダ１０の外周側の側面１０ｆに近接した位置に形成され、その前方には空気導入凹部２６ｂが形成されている。第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂは、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂおよび後方正圧面２２と同じ平面内に位置している。

第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂは、後方正圧面２２と共に、スライダ１０の後方部分の浮上距離を安定させるように作用し、さらに第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂは、中心線Ｏ−Ｏを挟んで左右両側に配置されているため、スライダ１０の中心線Ｏ−Ｏ回りのロール姿勢を安定させるように機能している。

リーディング側端面１０ｃの直ぐ内側で且つ左右両端部には、一対の突起２７ａ，２７ｂが形成されている。この突起２７ａ，２７ｂの表面は、第１の前方正圧面２１ａおよび第２の前方正圧面２１ｂと同一面上に位置している。この突起２７ａ，２７ｂは、スライダ１０の側面１０ｅ，１０ｆと、リーディング側端面１０ｃとの角部が、記録媒体Ｄの表面に直接当たるのを防止する機能を発揮している。

ステップ面は、前方ステップ面３１と、第１の中間ステップ面３２ａおよび第２の中間ステップ面３２ｂと、第１の側部ステップ面３３ａおよび第２の側部ステップ面３３ｂと、第１の後方ステップ面３４ａと第２の後方ステップ面３４ｂを有している。これら各ステップ面は同一平面上に位置している。

前方ステップ面３１は、リーディング側端面１０ｃから第１の前方正圧面２１ａおよび第２の前方正圧面２１ｂのそれぞれの前端までのほぼ全域に形成されている。また、前記空気導入溝２４の底面は、前方ステップ面３１と同じ平面で連続している。第１の中間ステップ面３２ａと第２の中間ステップ面３２ｂは、第１の前方正圧面２１ａおよび第２の前方正圧面２１ｂの後方に位置している。第１の中間ステップ面３２ａの左側端部には、後方に延びるリブ３５ａが一体に形成されており、第２の中間ステップ面３２ｂの右側端部には、後方に延びるリブ３５ｂが一体に形成されている。

第１の側部ステップ面３３ａと第２の側部ステップ面３３ｂは、第１の後方側部正圧面２５ａおよび第２の後方側部正圧面２５ｂの前方に位置している。第１の後方ステップ面３４ａと第２の後方ステップ面３４ｂは、第１の後方側部正圧面２５ａおよび第２の後方側部正圧面２５ｂの後方に位置している。

第１の中間ステップ面３２ａの後方には負圧面４１ａが形成されており、第２の中間ステップ面３２ｂの後方には負圧面４１ｂが形成されている。左側の負圧面４１ａと右側の負圧面４１ｂとの間は、分割部５２によって分割されている。前記連結面２３ａ，２３ｂおよび空気導入溝２４は、分割部５２の上に形成されている。前記負圧面４１ａにより第１の負圧発生部５１ａが形成されている。この第１の負圧発生部５１ａでは、第１の中間ステップ面３２ａの後端とリブ３５ａと分割部５２とで挟まれた部分で最も大きな負圧が発生する。前記負圧面４１ｂにより第１の負圧発生部５１ｂが形成されている。この第１の負圧発生部５１ｂでは、第２の中間ステップ面３２ｂの後端とリブ３５ｂと分割部５２とで挟まれた部分で最も大きな負圧が発生する。

第１の側部ステップ面３３ａと第２の側部ステップ面３３ｂとの間には、前後方向に延びる分割部５４が形成されている。この分割部５４は、前記分割部５２と連続して形成されている。第１の側部ステップ面３３ａと前記分割部５４との間には、左右方向へ直線的に延びる堰部３６ａが形成されており、第２の側部ステップ面３３ｂと前記分割部５４との間には、左右方向へ直線的に延びる堰部３６ｂが形成されている。堰部３６ａの表面と堰部３６ｂの表面は、第１の側部ステップ面３３ａおよび第２の側部ステップ面３３ｂと同一平面上に位置している。

第１の側部ステップ面３３ａと堰部３６ａおよび分割部５４で囲まれた領域が第２の負圧発生部５３ａであり、第２の側部ステップ面３３ｂと堰部３６ｂおよび分割部５４で囲まれた領域が第２の負圧発生部５３ｂである。第２の負圧発生部５３ａと第２の負圧発生部５３ｂでは、周囲を囲まれた領域が前後に長くなっており、負圧発生領域の前後方向の長さが、第１の負圧発生部５１ａおよび第１の負圧発生部５１ｂの負圧発生領域の前後方向の長さよりも大きくなっている。よって、第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂに作用する記録媒体Ｄへの吸引力は、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂに作用する記録媒体Ｄへの吸引力よりも大きい。

上記のように、第１の負圧発生部５１ａと第１の負圧発生部５１ｂは左右に分割して配置され、第２の負圧発生部５３ａと第２の負圧発生部５３ｂも左右に分割して配置されており、さらに第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂと第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂとが前後に分割されて形成されている。よって、スライダ１０の対向側１０ａには、互いに独立し且つ前後左右に並んで配列する４箇所の負圧発生部が設けられている。

図２に示すように、スライダ１０のリーディング側端面１０ｃからトレーリング側端面１０ｄまでの長さ寸法をＬ０とし、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂの前端、すなわち第１の中間ステップ面３２ａと第２の中間ステップ面３２ｂの後端から、リーディング側端面１０ｃまでの距離をＬ１としたときに、Ｌ１／Ｌ０が、０．４を超えた値であり、好ましくは０．４３以上で、さらに好ましくは０．５以上である。第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂは、共にリーディング側端面１０ｃからの距離が０．４×Ｌ０よりも後方、つまり、スライダ１０の前後の中間点付近あるいはそれよりも後方に位置し、第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂは第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂよりもさらに後方に位置している。また、後方正圧面２２は、第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂよりも後方に位置しており、第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂは、第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂと左右方向に並ぶ位置に配置されている。

また、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂのそれぞれの後端は、スライダ１０を前後に二分する中点よりも前方に位置しており、リーディング側端面１０ｃから、第１の前方正圧面２１ａおよび第２の前方正圧面２１ｂのそれぞれの前端までの距離Ｌ２は、前記Ｌ１／２に一致し、またはＬ１／２よりも大きくなっている。すなわち、第１の前方正圧面２１ａの前端および第２の前方正圧面２１ｂの前端は、前方ステップ面３１の前端から第１の中間ステップ面３２ａおよび第２の中間ステップ面３２ｂの後端までの寸法の中点と同じ位置か、または前記中点よりも後方に位置している。

前記第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂと第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂが、スライダ１０の前後の中間付近から後方に分布しているため、それに合わせて第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂも、リーディング側端面１０ｃから後方に長く離れた位置となっており、また、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの面積もやや狭くなっている。

例えば、リーディング側端面１０ｃからトレーリング側端面１０ｄまでの長さ寸法Ｌ０が１．２４ｍｍ程度であり、側面１０ｅから側面１０ｆまでの幅寸法が約０．７０ｍｍである。図１と図２に示す実施の形態では、Ｌ１が０．６５ｍｍであり、Ｌ１／Ｌ０が０．５２４である。

図３に示す磁気ヘッド装置１Ａのスライダ１０Ａは、実施の形態の変形例であり、リーディング側端面１０ｃから、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂの前端までの距離Ｌ１が０．７３ｍｍであり、Ｌ１／Ｌ０は、０．５８９である。また、リーディング側端面１０ｃから第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの前端までの距離Ｌ２のＬ１に対する比Ｌ２／Ｌ１は０．５または０．５よりも大きい。第１の前方正圧面２１ａの後端と第２の前方正圧面２１ｂの後端の位置は、図２に示す実施の形態と同じである。図３でのＬ２が図２でのＬ２よりも大きいため、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面の面積は、図２に示す実施の形態よりも狭くなっている。すなわち、図３の変形例では、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂが図２の実施の形態よりもトレーリング側に移動していることに合わせて、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの面積が狭くなっている。

図４に示す磁気ヘッド装置１Ｂのスライダ１０Ｂは、実施の形態の変形例であり、リーディング側端面１０ｃから、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂの前端までの距離Ｌ１が０．５４ｍｍであり、Ｌ１／Ｌ０は、０．４３５である。また、リーディング側端面１０ｃから第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの前端までの距離Ｌ２のＬ１に対する比Ｌ２／Ｌ１は０．５または０．５よりも大きい。第１の前方正圧面２１ａの後端と第２の前方正圧面２１ｂの後端の位置は、図２に示す実施の形態と同じである。図３でのＬ２が図２でのＬ２よりも小さいため、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面の面積は、図２に示す実施の形態よりも広くなっている。すなわち、図４の変形例では、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂが図２の実施の形態よりもリーディング側に移動していることに合わせて、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの面積が広くなっている。

実施の形態の磁気ヘッド装置１では、スライダ１０のリーディング側からトレーリング側に向かう空気流が、前方ステップ面３１と記録媒体Ｄとの間に導入されることにより、記録媒体Ｄが始動した直後にリーディング側端面１０ｃが持ち上がる。空気流がスライダ１０の対向側１０ａと記録媒体Ｄとの間をリーディング側からトレーリング側に向けて通過することにより、図６に示すように、リーディング側端面１０ｃがトレーリング側端面１０ｄよりも記録媒体Ｄから離れ、前上がりの所定のピッチ角を有する浮上姿勢となる。

このとき、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂに正圧が発生し、記録媒体Ｄから離れようとする浮上力が作用する。また後方正圧面２２および第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂにも浮上力が作用する。リーディング側から流れる空気は、空気導入溝２４内を左右に分散しにくい状態で後方へ進んで、後方正圧面２２に導かれるため、後方正圧面２２には常に安定した正圧が発生し、浮上力が作用する。また第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂには、空気導入凹部２６ａ，２６ｂから空気が導かれるため、第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂにも安定した正圧が発生し、浮上力が作用する。

４箇所に区分された第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂと第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂにはそれぞれ負圧が発生し、この負圧発生部には、記録媒体Ｄに接近しようとする吸引力が作用する。

スライダ１０は、第１の前方正圧面２１ａおよび第２の前方正圧面２１ｂ、後方正圧面２２、第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂに作用する浮上力で下から支えられた状態となるが、リーディング側から流れる空気が第１の前方正圧面２１ａおよび第２の前方正圧面２１ｂを押し上げ、スライダ１０は前記空気流に捲くれ上げられるようにして図６に示すように所定のピッチ角を有する浮上姿勢となる。また各正圧面に作用する浮上力と、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂおよび第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂに作用する吸引力とのバランスにより、記録媒体Ｄからのトレーリング側端縁１０ｄの浮上距離が低く設定され、低浮上姿勢を維持できるようになる。

また、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂと第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂが４箇所に区分され、前後左右に独立した各負圧部に吸引力が作用するため、スライダ１０に対して吸引力がバランスよく作用し、前記４箇所に作用する浮上力と前記４箇所に作用する吸引力とによって、スライダ１０の浮上姿勢が安定する。

高地で使用されまたは航空機内で使用されるなどして、使用環境の空気密度が低下すると、各正圧面に発生する正圧が低下し浮上力が低下する。一方において負圧発生部に作用する負圧も低下するため、吸引力が低下する。この浮上力の低下と吸引力の低下とのバランスによって、空気密度の低下に起因する浮上姿勢の変動とトレーリング側端面１０ｄの浮上距離の低下が抑制される。

前記実施の形態の磁気ヘッド装置１および変形例の磁気ヘッド装置１Ａ，１Ｂでは、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂが、リーディング側端面１０ｃからトレーリング側端面１ｄまでの長さ寸法の０．４を超える位置よりも後方に配置され、さらに第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂがトレーリング側に配置されている。そのため、空気密度が低下したときに、後方正圧面２２と第１の後方側部正圧面２５ａおよび第２の後方側部正圧面２５ｂに作用する浮上力と、後方領域に位置する各負圧発生部に作用する吸引力が、スライダ１０の後方領域において、バランスをとるように作用する。よって空気密度の低下によるトレーリング側端面１０ｄの浮上距離の低下を抑制できるようになる。

また、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂと第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂが後方に位置していることに合わせて、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂが、リーディング側端面１０ｃから離れた後方に位置し、しかも、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂと第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂが後方に位置していることに合わせて、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの面積を狭くしている。よって、リーディング側端面１０ｃが記録媒体Ｄの表面から過剰に持ち上げられることを抑制できる。すなわち、スライダ１０のピッチ角が過剰となることによるトレーリング側端面１０ｄの浮上距離の低下を抑制できるようになる。

さらに、第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂの左右両側において、第１の後方側部正圧面２５ａと第２の後方側部正圧面２５ｂに浮上力が作用するため、空気密度が低下したときに、この部分において、浮上力の低下と吸引力の低下のバランスを確保できるようになる。よって、空気密度が低下してもスライダ１０の浮上姿勢と浮上距離の変動を抑制できる。

実施の形態の磁気ヘッド装置１および変形例の磁気ヘッド装置１Ａ，１Ｂと同じ構造のスライダを想定したコンピュータ解析によるシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、磁気ヘッド装置１のスライダ１０の長辺を１２４ｍｍ、短辺を０．７０ｍｍとし、深さ寸法ｈ１を０．１５μｍ、深さ寸法ｈ２を３μｍとした。当接点７ａに作用する記録媒体Ｄ方向への押圧力（ロード圧）を、１９．６ｍＮとし、記録媒体Ｄの回転数を３６００ｒｐｍとした。

スライダ１０の全長Ｌ０に対するリーディング側端面１０ｃから第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂの前端までの距離Ｌ１の比であるＬ１／Ｌ０の値を変えた比較例および実施例についてシミュレーションを行った。図１と図２に示す実施の形態と図３と図４に示す変形例との関係で説明したように、比較例と各実施例とでは、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの後端の位置を共通にし、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂがトレーリング側に移動するに応じて、第１の前方正圧面２１ａと第２の前方正圧面２１ｂの面積を小さくした。すなわち、比較例と各実施例では、１気圧での使用環境においては、記録媒体Ｄの表面からのトレーリング側端面１０ｄの浮上距離がほぼ同じになるように設定し、この条件の基で、標高３０４８ｍ（１０キロフィート）での空気密度を想定したときの、トレーリング側端面１０ｄの浮上距離を算出した。

以下の表１の実施例３は、図１と図２に示す実施の形態に相当し、実施例５は図３に示した変形例に相当し、実施例１は図４に示す変形例に相当している。

表１の最上欄は、比較例および各実施例の前記距離Ｌ１（ｍｍ）であり、第２欄は、Ｌ１／Ｌ０の比である。第３欄以下は、スライダの位置がＩＤ，ＭＤ，ＯＤのときの標高差感度である。この標高差感度は、１気圧を想定したときのトレーリング側端面１０ｄの浮上距離を「１」としたときの、標高３０４８ｍでの空気密度を想定したときのトレーリング側端面１０ｄの浮上距離の前記「１」に対する比である。また、図８は横軸をＬ１／Ｌ０とし、縦軸を標高差感度として、表１の結果をグラフに表したものである。

なお、ＩＤは、記録媒体の回転中心からスライダの中心線Ｏ−Ｏまでの距離が６．６ｍｍであり、ＭＤは１１．６ｍｍ、ＯＤは１６．６ｍｍである。

記録媒体Ｄがハードディスクである場合に、標高差感度が０．８を超えれば実用上問題がなく、さらには０．８４以上であることが好ましく、さらに好ましくは０．８５以上である。

表１および図８から、Ｌ１／Ｌ０が０．４以上、または０．４を超えることが好ましく、好ましくは０．４３以上であり、さらに好ましくは０．５以上である。

図５は第２の比較例の磁気ヘッド装置１００のスライダ１１０を示している。この第２の比較例は、図１と図２に示す実施の形態（前記実施例３）の堰部３６ａ，３６ｂを除去したものであり、第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂを無くし、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂのみを残したものである。その他の構造は図１と図２に示す実施の形態と同じである。

図９は、横軸が記録媒体Ｄの回転中心からスライダの中心線Ｏ−Ｏまでの距離であり、縦軸は１気圧を想定したときのトレーリング側端面の浮上距離を示している。図１０は、横軸に記録媒体Ｄの回転中心からスライダの中心線Ｏ−Ｏまでの距離を示し、縦軸は１気圧を想定したときのロール角度（μｒａｄ）を示している。

図９と図１０から、実施の形態（実施例３）では磁気ヘッド装置がＩＤからＯＤまでシークするときに浮上距離とロール角度が安定しているのに対し、第２の比較例では、浮上距離とロール角度が不安定になる。また第２の比較例では、標高差感度が、ＩＤで０．７３、ＭＤで０．７１、ＯＤで０．６９となり、実施例３よりも劣るものであった。

本実施の形態および実施例では、第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂと第２の負圧発生部５３ａ，５３ｂを４箇所に独立して設け、しかも第１の負圧発生部５１ａ，５１ｂの前端を、スライダの全長Ｌ０の０．４倍の位置よりも後方に配置することにより、浮上姿勢とロール姿勢が安定し、空気密度が低下しても浮上距離の低下を抑制できるものとなる。

本発明の実施の形態の磁気ヘッド装置を対向側を上に向けて示す斜視図、 前記実施の形態の磁気ヘッド装置を、対向側から見た平面図、 変形例の磁気ヘッド装置を、対向側から見た平面図、 変形例の磁気ヘッド装置を、対向側から見た平面図、 第２の比較例の磁気ヘッド装置を、対向側から見た平面図、 磁気ヘッド装置を支持する支持装置の側面図、 記録媒体と磁気ヘッドとの対向位置を示す平面図、 実施例と比較例の磁気ヘッドの標高差感度を示す線図、 実施例３と第２の比較例の浮上距離の差を示す線図、 実施例３と第２の比較例のロール姿勢の差を示す線図、

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ 磁気ヘッド装置
２ 磁気機能部
７ａ 当接点（押圧力の作用点）
１０ スライダ
１０ａ 対向側
１０ｂ 押圧側
１０ｃ リーディング側端面
１０ｄ トレーリング側端面
２１ａ 第１の前方正圧面
２１ｂ 第２の前方正圧面
２２ 後方正圧面
２４ 空気導入溝
２５ａ 第１の後方側部正圧面
２５ｂ 第２の後方側部正圧面
３１ 前方ステップ面
３２ａ 第１の中間ステップ面
３２ｂ 第２の中間ステップ面
３３ａ 第１の側部ステップ面
３３ｂ 第２の側部ステップ面
３４ａ 第１の後方ステップ面
３４ｂ 第２の後方ステップ面
４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ 負圧面
５１ａ，５１ｂ 第１の負圧発生部
４３ａ，５３ｂ 第２の負圧発生部
５２，５４ 分割部

Claims (8)

1. 記録媒体への対向側と、記録媒体へ向けての押圧力が作用する押圧側とを有するスライダと、スライダのトレーリング側に設けられて磁気記録と磁気再生の少なくとも一方の機能を発揮する磁気機能部とを有する磁気ヘッド装置において、
   前記スライダの対向側には、リーディング側に位置する前方正圧面と、トレーリング側に位置する後方正圧面と、前記前方正圧面よりも後方に位置する第１の負圧発生部と、前記第１の負圧発生部よりも後方に位置する第２の負圧発生部と、が設けられており、
   前記スライダのリーディング側端面からトレーリング側端面までの長さ寸法に対する、前記リーディング側端面から前記第１の負圧発生部の前端までの距離の比が０．４を超えていることを特徴とする磁気ヘッド装置。
2. 前記スライダのリーディング側端面からトレーリング側端面までの長さ寸法に対する、前記リーディング側端面から前記第１の負圧発生部の前端までの距離の比が０．５以上である請求項１記載の磁気ヘッド装置。
3. 前記第１の負圧発生部は、左右両側に分割されて形成され、前記第２の負圧発生部は、左右両側に分割されて形成されている請求項１または２記載の磁気ヘッド装置。
4. 一対の第１の負圧発生部の中間と一対の第２の負圧発生部の中間に位置する分割部が前後に連続して形成されている請求項３記載の磁気ヘッド装置。
5. 前記分割部に、前記後方正圧面に空気を導く空気導入溝が形成されている請求項４記載の磁気ヘッド装置。
6. 前記第１の負圧発生部とリーディング側端面との間に、前記前方正圧面および前記前方正圧面よりも低い位置に形成されたステップ面が設けられており、前記ステップ面は、前記前方正圧面の前後に位置している請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。
7. 前記前方正圧面の後端は、リーディング側端面とトレーリング側端面との間の中点よりも前方に位置している請求項１ないし６のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。
8. 前記前方正圧面の前端は、リーディング側端面と第１の負圧発生部の前端との中点に位置しまたは前記中点よりも後方に位置している請求項１ないし７のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。

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