(57)【要約】【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、リーディング側に正圧ＰＰ１が作用し、トレーリング側に正圧ＰＰ２が作用し、正圧ＰＰ１と正圧ＰＰ２との間では、前方に弱い負圧ＭＰ２が発生し、それよりも後方では比較的強い負圧ＭＰ１と、その両側で正圧ＰＰ３が作用している。中間部に位置する弱い負圧ＭＰ２と、その後方の大きな負圧ＭＰ１により、空気密度が低下したときのスライダのピッチ角を安定させ、トレーリング側端部の浮上距離の低下を抑制している。【選択図】図６
2007141395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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は、リーディング側に位置する前方領域と、トレーリング側に位置する後方領域と、その中間に位置する中間領域とを有し、
前記前方領域に前方正圧面が設けられ、後方領域には、後方正圧面と、前記後方正圧面よりも押圧側に位置する後方負圧面、および後方負圧面の前方に位置する堰部が設けられ、前記中間領域には、前記前方正圧面よりも押圧側に位置して少なくとも前記前方正圧面との境界部に負圧を発生させる中間負圧面が設けられており、
前記前方正圧面から前記中間負圧面までの深さ寸法が、前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法よりも大きいことを特徴とする磁気ヘッド装置。
【請求項２】
記録媒体上の空気流により、前記前方正圧面と前記後方正圧面に対し浮上力が作用し、前記後方負圧面と前記中間負圧面により記録媒体へ向かう吸引力が発生し、前記後方負圧面で発せられる吸引力が前記中間負圧面で発せられる吸引力よりも大きい請求項１記載の磁気ヘッド装置。
【請求項３】
前記後方正圧面に浮上力が作用する領域の前端と、前記後方負圧面によって吸引力が発せられる領域の前端とが、前後に間隔を開けて配置されている請求項２記載の磁気ヘッド装置。
【請求項４】
前記前方正圧面から前記中間負圧面までの深さ寸法が１．２μｍ以上で５．０μｍ以下であり、前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法が０．５μｍ以上で１．４μｍ以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。
【請求項５】
前記前方正圧面から前記中間負圧面までの深さ寸法に対する前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法の比が、０．２以上で０．８以下である請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。
【請求項６】
前記前方領域では、前記前方正圧面の前方に前方ステップ面が形成されており、前記前方正圧面から前記前方ステップ面までの深さ寸法よりも、前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法が大きい請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。
【請求項７】
前記前方正圧面から前記前方ステップ面までの深さ寸法が、０以上で０．３μｍ以下である請求項６記載の磁気ヘッド装置。
【請求項８】
前記中間領域から前記後方正圧面に向けて空気導入溝が設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。
【請求項９】
後方領域には、リーディング側からトレーリング側に向かう中心線を挟んだ位置に、それぞれ後方側部正圧面が設けられている請求項１ないし８のいずれかに記載の磁気ヘッド装置。
【請求項１０】
前記後方側部正圧面は、前記後方負圧面の側方に位置している請求項９記載の磁気ヘッド装置。
【請求項１１】
前記中間領域からそれぞれの後方側部正圧面に向けて空気導入溝が設けられている請求項９または１０記載の磁気ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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、スライダが、記録媒体の表面において適正な浮上姿勢となり且つ前記浮上量を安定できるようにしたものが一般的である。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【特許文献１】特開平１０−２８３６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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、後方動圧発生部に主に負圧を発生させる構造であるため、使用環境の空気密度が低下したときに、後方動圧発生部の浮上量が極端に低下するおそれがある。
【００１０】
また、特許文献１には、前方動圧発生部と後方動圧発生部との中間部に負圧発生部を設けた態様も記載されている。この中間部に設けられた負圧発生部は、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、中間部の負圧発生部に生じる負圧と、後方動圧発生部に生じる負圧とのバランスを調整していないため、使用環境の空気密度が低下したときに、中間部の負圧発生部の存在により、磁気ヘッドの浮上距離が極端に低下する心配がある。
【００１１】
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に、スライダの浮上姿勢（ピッチ角）を安定させ、浮上量の変動を生じにくくした磁気ヘッド装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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は、リーディング側に位置する前方領域と、トレーリング側に位置する後方領域と、その中間に位置する中間領域とを有し、
前記前方領域に前方正圧面が設けられ、後方領域には、後方正圧面と、前記後方正圧面よりも押圧側に位置する後方負圧面、および後方負圧面の前方に位置する堰部が設けられ、前記中間領域には、前記前方正圧面よりも押圧側に位置して少なくとも前記前方正圧面との境界部に負圧を発生させる中間負圧面が設けられており、
前記前方正圧面から前記中間負圧面までの深さ寸法が、前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法よりも大きいことを特徴とするものである。
【００１３】
上記本発明は、記録媒体上の空気流により、前記前方正圧面と前記後方正圧面に対し浮上力が作用し、前記後方負圧面と前記中間負圧面により記録媒体へ向かう吸引力が発生し、前記後方負圧面で発せられる吸引力が前記中間負圧面で発せられる吸引力よりも大きいものである。
【００１４】
本発明の磁気ヘッド装置は、移動する記録媒体上の空気流（エアーベアリング）によって、前方正圧面と後方正圧面に対して浮上力が作用する。この磁気ヘッド装置は、前方に作用する浮上力と後方に作用する浮上力とで、ピッチ角（トレーリング側からリーディング側にかけての前後方向の傾斜角）のバランスを取りながら、浮上姿勢を安定できるようにしている。また、後方領域に後方負圧面が設けられているため、後方正圧面に作用する浮上力と後方負圧面に発生する吸引力とのバランスで、後方領域に設けられた磁気機能部の記録媒体からの浮上距離が安定できる。
【００１５】
高地で使用されあるい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、後方正圧面に作用する浮上力が低下するが、後方負圧面に発生する吸引力も低下するため、磁気機能部の浮上距離の変動が抑制される。さらに、前方正圧面の後方に中間負圧面によって弱い負圧が発生しているため、前方正圧面に作用する浮上力と、中間負圧面での弱い負圧により、空気密度が低下したときのピッチ角の変動を抑制できるようにしている。そのため、空気密度が低下したときの、磁気ヘッドの浮上姿勢の極端な変動を抑制できるようになる。
【００１６】
本発明では、好ましくは、前記後方正圧面に浮上力が作用する領域の前端と、前記後方負圧面によって吸引力が発せられる領域の前端とが、前後に間隔を開けて配置されているものである。
【００１７】
上記発明では、記録媒体の表面の空気流によって、対向側にはリーディング側トレーリング側に向けて、「前方の正圧」「比較的弱い負圧」「比較的強い負圧」「後方の正圧」が順に作用する。記録媒体上での浮上姿勢は、主に「前方の正圧」と「後方の正圧」で決められるが、空気密度が低下し前後の「正圧」の浮上力が低下したときに、前後の「正圧」の中間部において、「比較的弱い負圧」「比較的強い負圧」が低下しその吸引力が低下することによって、浮上姿勢の変動を抑制しやすくなる。
【００１８】
磁気ヘッド装置は、「前方の正圧」による浮上力と「後方の正圧」による浮上力とによって、記録媒体から浮き上がるとともに、図３に示すようにリーディング側から流入する空気流に煽られるようにしてリーディング側が高く持ち上げられる。上記の傾斜姿勢によって空気が受け止められる領域である中間部分に負圧発生領域が存在しているため、空気密度の低下によりこの負圧発生領域の吸着力を低下させることができ、磁気ヘッド全体の姿勢の変動（ピッチ角の変動）を抑制できる。また、前後の「正圧」の中間において、記録媒体から離れている前方で「比較的弱い負圧」を発生させ、それよりも後方で記録媒体に近い領域に「比較的強い負圧」を発生させることにより、中間部で受け止める空気密度が低下したときに、前後の正圧部に作用する浮上力の減少を中間部全体の吸引力の低下により調整できるようになり、浮上姿勢を安定させやすくなる。
【００１９】
本発明では、空気密度が変動したときの磁気ヘッドの浮上姿勢を安定させるために、前記前方正圧面から前記中間負圧面までの深さ寸法が１．２μｍ以上で５．０μｍ以下であり、前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法が０．５μｍ以上で１．４μｍ以下であることが好ましく、また、前記前方正圧面から前記中間負圧面までの深さ寸法に対する前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法の比が、０．２以上で０．８以下であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、前記前方領域では、前記前方正圧面の前方に前方ステップ面が形成されており、前記前方正圧面から前記前方ステップ面までの深さ寸法よりも、前記後方正圧面から前記後方負圧面までの深さ寸法が大きいことが好ましい。
【００２１】
前方領域に前方ステップ面を形成することにより、記録媒体が始動するときに、前方ステップ面から磁気ヘッドの対向側に空気が導かれ、リーディング側が直ぐに持ち上げられて浮上姿勢に移行しやすくなる。ただし、前方正圧面から前方ステップ面までの深さは、磁気ヘッドが浮上したときに前方領域に作用する浮上力に影響を与え、その結果、浮上姿勢でのピッチ角に影響を与えることになる。上記本発明では、前方ステップ面を後方負圧面よりも浅い位置（正圧面に近い位置）に形成することにより、空気密度が低下したときの、浮上姿勢の変動を抑制できるようにしている。
【００２２】
本発明では、浮上姿勢を安定させるために、前記前方正圧面から前記前方ステップ面までの深さ寸法が、０以上で０．３μｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
また、本発明は、前記中間領域から前記後方正圧面に向けて空気導入溝が設けられていることが好ましい。
【００２４】
上記空気導入溝を設けることにより、空気流を後方正圧面に積極的に供給できるようになり、その結果、空気密度が低下したときに後方正圧面に作用する浮上力が極端に低下するのを防止できる。
【００２５】
また、本発明は、後方領域には、リーディング側からトレーリング側に向かう中心線を挟んだ位置に、それぞれ後方側部正圧面が設けられていることが好ましい。
【００２６】
上記後方側部正圧面を設けることにより、スライダの前記中心線回りのロール角の変動を抑制しやすくなる。
【００２７】
本発明では、前記後方側部正圧面は、前記後方負圧面の側方に位置していることが好ましい。
【００２８】
本発明の最も好ましい形態は、記録媒体の表面の空気流によって、対向側にはリーディング側から、「前方の正圧」「比較的弱い負圧」「比較的強い負圧」「後方の正圧」が順に作用し、しかも前記後方側部正圧面を設けることによって、「比較的強い負圧」の左右両側に「側部正圧」を発生させることである。この形態では、「前方の正圧」と「後方の正圧」とで、磁気ヘッドの浮上姿勢を設定し、しかも「後方の正圧」の前方に発生する「比較的強い負圧」と「側部正圧」とのバランスにより、空気密度が低下したときに、「後方の正圧」よりも前方において、浮上力低下と吸着力の低下のバランスを図ることができ、「前方の正圧」と「後方の正圧」とで設定される浮上姿勢の変動を抑制できるようになる。
【００２９】
本発明では、前記中間領域からそれぞれの後方側部正圧面に向けて空気導入溝が設けられていることにより、空気密度が低下したときの前記「側方正圧」の低下を極力抑制できるようになる。
【発明の効果】
【００３０】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本発明の第１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、第１の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は磁気ヘッド装置を支持する支持装置を示す側面図、図４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５は、磁気ヘッド装置を記録媒体に対向させたときに対向側に作用する正圧と負圧の分布を示す斜視図、図６はその側面図である。
【００３２】
図１と図２に示す第１の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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４に示すハードディスクなどの記録媒体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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
図３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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
図１と図２に示すように、スライダ１０の対向側１０ａは、前方領域１１と後方領域１２、および前方領域１１と後方領域１２の中間に位置する中間領域１３を有している。前方領域１１は、リーディング側端面１０ｃから、後に説明する前方正圧面２１の後端２１ｂと前記中心線Ｏ−Ｏとの交点までの範囲を意味し、後方領域１２は、後に説明する側部負圧発生領域４５，４６の前方に位置する堰部４２，４３の前端と前記中心線Ｏ−Ｏとの交点から、トレーリング側端面１０ｄまでの範囲を意味する。よって、中間領域１３は、前方正圧面２１の後端２１ｂと前記中心線Ｏ−Ｏとの交点から、前記堰部４２，４３の前端と前記中心線Ｏ−Ｏとの交点までの範囲である。前記当接点７ａは中間領域１３に位置している。
【００４１】
スライダ１０の対向側１０ａでは、前方領域１１に前方正圧面２１が形成されている。前方正圧面２１は、前方領域１１において記録媒体Ｄに最も近い側に位置する平面である。なお、本明細書での平面とは、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。前方正圧面２１は、前端２１ａと後端２１ｂ、および左側端２１ｄと右側端２１ｃを有している。前端２１ａと後端２１ｂは、中心線Ｏ−Ｏと直交する直線形状である。左側端２１ｄは、スライダ１０の内周側の側面１０ｅに一致しまたはその近傍に位置し、右側端２１ｃは、スライダ１０の外周側の側面１０ｆに一致しまたはその近傍に位置している。前端２１ａと左側端２１ｄとの間には前方傾斜部２１ｅが形成され、前端２１ａと右側端２１ｃとの間には前方傾斜部２１ｆが形成されている。前方正圧面２１の後端２１ｂ、すなわち前方領域１１と中間領域１３との境界は、ピボット７の当接点７ａよりも前方に位置している。
【００４２】
前方領域１１では、前方正圧面２１の前端２１ａとリーディング側端面１０ｃとの間に前方ステップ面２２が形成されている。前方ステップ面２２は、前記前方正圧面２１を除いた前方領域１１のほぼ全面に形成されている。前方ステップ面２２は前方正圧面２１よりもわずかに押圧側１０ｂに下がった平面である。以下では、前方正圧面２１から前方ステップ面２２までの深さ寸法をＳＤ１で示している。さらに、リーディング側端面１０ｃの直ぐ内側で且つ左右両端部では、前方ステップ面２２上にそれぞれ突起２３が形成されている。この突起２３の表面は、前方正圧面２１と同一面上に位置している。
【００４３】
磁気ヘッド装置１の対向側１０ａが記録媒体Ｄに対面した状態で記録媒体Ｄが回転したときに、記録媒体Ｄの表面を流れる空気流（エアーベアリング）により前方領域１１には正圧が発生して、浮上力が作用する。前方領域１１では、前方正圧面２１に比較的大きな正圧が作用し、前方ステップ面２２にも弱い正圧が作用する。記録媒体Ｄが始動するときに、前記空気流は、前方ステップ面２２の部分でスライダ１０と記録媒体Ｄとの間に入り込んで前方正圧面２１に導かれる。よって、前方ステップ面２２を前方正圧面２１よりもＳＤ１だけ深い位置に形成しておくことによって、記録媒体Ｄが始動したときに磁気ヘッド装置１が短時間で浮上姿勢に移行しやすくなる。ただし、この実施の形態では、前記深さ寸法ＳＤ１がゼロ、すなわち前方ステップ面２２と前方正圧面２１とが同一面であってもよい。
【００４４】
後方領域１２には、後方正圧面３１が設けられている。この後方正圧面３１は、後方領域１２において記録媒体Ｄに最も近い側に位置する平面である。この実施の形態では、後方正圧面３１は、前記前方正圧面２１と同一面上に位置している。後方正圧面３１は、トレーリング側端面１０ｄに近い後方に位置して左右方向へ広がる主正圧面３１ａと、主正圧面３１ａの左側端部に連続して前後方向に延びる左側副正圧面３１ｂと、主正圧面３１ａの右側端部に連続して前後方向に延びる右側副正圧面３１ｃと、主正圧面３１ａの左右方向の中間部に連続して前後方向に延びる中央副正圧面３１ｄとを有している。
【００４５】
後方正圧面３１を左右に二分する中心は、前記中心線Ｏ−Ｏ上に位置している。後方正圧面３１の前端３１ｅは、後方領域１２と中間領域１３との境界よりも後方に位置しており、前記境界から後方へ後方領域１２の前後の長さの１／３以上離れて位置し、好ましくは１／２以上離れて位置している。また後方正圧面３１の後端３１ｆは、トレーリング側端面１０ｄに接近した位置にあり、前記磁気機能部２は前記後端３１ｆとトレーリング側端面１０ｄとの間に位置している。
【００４６】
前記後方正圧面３１の左側副正圧面３１ｂと中央副正圧面３１ｄとの間には、左側ステップ面３２ａが形成されており、右側副正圧面３１ｃと中央副正圧面３１ｄとの間には、右側ステップ面３２ｂが形成されている。前記主正圧面３１ａ、左側副正圧面３１ｂ、右側副正圧面３１ｃおよび中央副正圧面３１ｄは互いに同一平面上に位置しており、左側ステップ面３２ａおよび右側ステップ面３２ｂは、前記主正圧面３１ａ、左側副正圧面３１ｂ、右側副正圧面３１ｃおよび中央副正圧面３１ｄよりも押圧側１０ｂに一段下がった位置に形成されている。この実施の形態では、左側ステップ面３２ａおよび右側ステップ面３２ｂと、前記前方ステップ面２２が同一面上に位置している。
【００４７】
また、前記左側副正圧面３１ｂと同一面で連続する案内凸部３４ａが前後方向へ直接的に延びており、前記右側副正圧面３１ｃと同一面で連続する案内凸部３４ｂが前後方向へ直線的に延びている。案内凸部３４ａと案内凸部３４ｂは互いに平行に対向しており、案内凸部３４ａと案内凸部３４ｂとの間に、前記後方正圧面３１に空気流を導く空気導入溝３３が形成されている。この空気導入溝３３の底部は、前記左側ステップ面３２ａおよび右側ステップ面３２ｂよりも深い位置にあり、この実施の形態では、後に説明する中間負圧面５１と同一平面上に形成されている。
【００４８】
図１と図２に示すように、内周側に位置する案内凸部３４ａは、その前端が中間領域１３と後方領域１２との境界まで延びているのに対し、外周側に位置する案内凸部３４ｂは、前記境界を越えて中間領域１３まで延びている。図４において（ＩＤ）で示すように、磁気ヘッド装置１が記録媒体Ｄの内周側に移動すると、記録媒体Ｄの表面の空気流が遅くなる。外周側に位置する案内凸部３４ｂが中間領域１３まで延びていることにより、磁気ヘッド装置１が記録媒体Ｄの内周側に位置したときに、流速の遅い空気流を空気導入溝３３内に導きやすくなる。
【００４９】
図２に示すように、後方正圧面３１の左右の幅寸法すなわち主正圧面３１ａの左右の幅寸法Ｗ１は、空気導入溝３３の幅寸法Ｗ３よりも広く、左側ステップ面３２ａおよび右側ステップ面３２ｂの左右での広がり幅寸法Ｗ２は、空気導入溝３３の幅寸法Ｗ３よりも広い。その結果、記録媒体Ｄの表面の空気流は、空気導入溝３３内に導かれ、左側ステップ面３２ａおよび右側ステップ面３２ｂにおいて幅寸法Ｗ２の範囲に拡散されて、さらに、幅寸法Ｗ１の主正圧面３１ａに導かれる。よって、主正圧面３１ａの幅寸法Ｗ１の範囲に最も大きな正圧が発生する。また、左側副正圧面３１ｂ、右側副正圧面３１ｃおよび中央副正圧面３１ｄには、主正圧面３１ａよりも弱いわずかな正圧が発生する。
【００５０】
後方領域１２では、後方正圧面３１よりも前方で且つ内周側の側面１０ｅに近い位置に、後方側部正圧面３５が形成されている。後方側部正圧面３５は、その後方に位置する主正圧面３５ａと、主正圧面３５ａと同一面で連続し、主正圧面３５ａの左右両側部から前方へ平行に延びる副正圧面３５ｂ，３５ｃを有している。主正圧面３５ａの前方で且つ副正圧面３５ｂと副正圧面３５ｃとで囲まれた領域に側部ステップ面３６が形成されている。この側部ステップ面３６は、後方正圧面３１に設けられた前記左側ステップ面３２ａおよび右側ステップ面３２ｂと同一平面上に位置している。また、後方側部正圧面３５では、副正圧面３５ｃと副正圧面３５ｂとの間に延びる空気導入溝３７ａが形成されている。空気導入溝３７ａの深さ寸法は、前記空気導入溝３３の深さ寸法と同じである。
【００５１】
記録媒体Ｄの表面の空気流は、空気導入溝３７ａから側部ステップ面３６に導かれ、さらにその後方の主正圧面３５ａに与えられる。したがって、後方側部正圧面３５では、主正圧面３５ａに大きな正圧が発生し、副正圧面３５ｂと副正圧面３５ｃには、前記主正圧面３５ａよりも弱いわずかな正圧が発生する。
【００５２】
中心線Ｏ−Ｏを挟んで前記後方側部正圧面３５と逆側の位置にも後方側部正圧面３８が形成されている。この後方側部正圧面３８も、主正圧面３８ａ、副正圧面３８ｂおよび副正圧面３８ｃが形成されている。また、主正圧面３８ａと副正圧面３８ｂおよび副正圧面３８ｃで囲まれた側方ステップ面３９と、空気導入溝３７ｂが形成されている。
【００５３】
上記後方側部正圧面３８では、前記後方側部正圧面３５と同様に、主正圧面３８ａに大きな正圧が発生し、副正圧面３８ｂ，３８ｃにはわずかな正圧が発生する。
【００５４】
後方領域１２では、後方側部正圧面３５の副正圧面３５ｃの前端と、前記案内凸部３４ａとを繋ぐ堰部４２が設けられている。この堰部４２は、左右に直線的に延びており、その表面は前記副正圧面３５ｃおよび前記案内凸部３４ａの表面と同一面である。同様に、後方側部正圧面３５の副正圧面３８ｃの前端と、前記案内凸部３４ｂを繋ぐ堰部４３が設けられている。この堰部４２は、左右に直線的に延びており、その表面は、前記副正圧面３８ｃおよび前記案内凸部３４ｂの表面と同一面である。
【００５５】
後方領域１２では、前記後方正圧面３１と後方側部正圧面３５，３８および各案内凸部３４ａ，３４ｂおよび空気導入溝３３を除く部分に後方負圧面４１が形成されている。この後方負圧面４１は、主正圧面３１ａ，３５ａ，３８ａよりも深い位置に形成された平面である。主正圧面３１ａ，３５ａ，３８ａから後方負圧面４１までの深さ寸法ＳＤ２は、前記前方正圧面２１から前方ステップ面２２までの深さ寸法ＳＤ１よりも大きい。
【００５６】
後方領域１２では、案内凸部３４ａと副正圧面３５ｃと堰部４２とで囲まれた領域が側部負圧発生領域４５であり、この側部負圧発生領域４５に大きな負圧が発生し、特に堰部４２の直近の後方部分で最も大きな負圧が発生する。また、案内凸部３４ｂと副正圧面３８ｃと堰部４３とで囲まれた領域が側部負圧発生領域４６であり、この側部負圧発生領域４６に大きな負圧が発生し、特に堰部４３の直近の後方部分で最も大きな負圧が発生する。また、後方側部正圧面３５の主正圧面３５ａよりも後ろの部分および、後方側部正圧面３８の主正圧面３８ａよりも後ろの部分にも前記側部負圧発生領域４５，４６に発生する負圧よりも弱いわずかな負圧が発生する。
【００５７】
中間領域１３には、前方正圧面２１よりも深い位置に形成された平面状の中間負圧面５１が設けられている。前方正圧面２１よりも後方には、左右に離れて位置するリブ５２と５３が形成されている。このリブ５２と５３は、前方正圧面２１から後方へ途切れることなく延びており、リブ５２，５３の表面は、前方正圧面２１よりも低い位置にある。この実施の形態では、リブ５２，５３の表面が、前記前方ステップ面２２と同一面上に位置している。
【００５８】
前方正圧面２１から中間負圧面５１までの深さ寸法ＳＤ３は、後方領域１２における主正圧面３１ａ，３５ａ，３８ａから後方負圧面４１までの深さ寸法ＳＤ２よりも大きい。ただし、中間負圧面５１は前方正圧面２１の後方において、前記側部負圧発生領域４５，４６に発生する負圧よりも弱い負圧を発生できるように形成されている。この実施の形態では、前方正圧面２１の後端２１ｂと、前記リブ５２，５３で囲まれた領域が、中間負圧発生領域５４である。
【００５９】
図５と図６は、記録媒体Ｄに磁気ヘッド装置１の対向側１０ａを対向させたときに、対向側の各面に発生する正圧と負圧を示しものである。
【００６０】
図５と図６は、コンピュータ解析によるシミュレーション結果である。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１２３５μｍ、短辺を７００μｍとし、深さ寸法ＳＤ１を０．１５μｍ、深さ寸法ＳＤ２を１μｍ、深さ寸法ＳＤ３を３μｍとし、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２４．５ｍＮとし、記録媒体Ｄの回転数を５４００ｒｐｍとした。また空気密度は１気圧に設定した。
【００６１】
図５と図６に示すように、この磁気ヘッド装置１では、前方領域１１の前方正圧面に大きな正圧ＰＰ１が発生する。後方領域１２では、後方正圧面３１の主正圧面３１ａに大きな正圧ＰＰ２が作用し、左右両側に位置する後方側部正圧面３５，３８の主正圧面３５ａ，３８ａに大きな正圧ＰＰ３が発生する。また、後方領域１２では、左右両側に位置する側部負圧発生領域４５，４６に大きな負圧ＭＰ１が発生し、中間負圧発生領域５４に、前記負圧ＭＰ１よりも弱い負圧ＭＰ２が発生する。
【００６２】
後方正圧面３１の主正圧面３１ａに発生する正圧ＰＰ２は、後方側部正圧面３５，３８の主正圧面３５ａ，３８ａのそれぞれに発生する正圧ＰＰ３よりも大きい。また、側部負圧発生領域４５，４６は、前記主正圧面３１ａおよび主正圧面３５ａ，３８ａよりも前方に位置し、大きな負圧ＭＰ１の発生領域の前端は、前記正圧ＰＰ２を発生する領域の前端よりも前方で、且つ正圧ＰＰ３を発生する領域の前端よりも前方に位置している。また、正圧ＰＰ２を発生する領域よりも正圧ＰＰ３を発生する領域が前方に位置しており、正圧ＰＰ３を発生する領域の前端が、正圧ＰＰ２を発生する領域の前端よりも前方に位置している。
【００６３】
この磁気ヘッド装置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２２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３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。
【００６４】
図３に示す浮上姿勢では、スライダ１０に対して、正圧ＰＰ１，ＰＰ２，ＰＰ３の発生箇所に浮上力が作用し、スライダ１０は、前記正圧ＰＰ１，ＰＰ２，ＰＰ３の発生箇所を下から支えられるようにして記録媒体Ｄから離れた位置で姿勢を安定しようとする。詳しくは、スライダ１０は、正圧ＰＰ１の発生箇所と正圧ＰＰ２の発生箇所の２箇所により前後で下から支えられ、さらに正圧ＰＰ２の発生箇所の前方で且つ左右両側に位置する正圧ＰＰ３の発生箇所で支えられ、この正圧ＰＰ３の発生箇所に作用する浮上力によって、中心線Ｏ−Ｏ回りのロール角度の変動を抑制できるように安定した浮上姿勢を維持するようになる。
【００６５】
また、ピッチ角を有する傾斜姿勢のスライダ１０に対しては、正圧ＰＰ１の発生領域と正圧ＰＰ２の発生領域の中間部に空気流が当たるが、この中間部では、前方で弱い負圧ＭＰ２を発生する領域を有し、後方に比較的大きい負圧ＭＰ１を発生する領域がある。この負圧ＭＰ２とＭＰ１の発生領域に作用する記録媒体Ｄ方向への吸引力により、スライダ１０のピッチ角が大きくならないように調整される。さらに前記中間部ではトレーリング側に比較的大きな負圧ＭＰ１が発生し、この負圧ＭＰ１が発生する領域に吸引力が作用するため、トレーリング側端面１０ｄが大きく持ち上がらないように調整され、その結果、磁気機能部２と記録媒体Ｄの表面との距離を最短に保てるようにしている。
【００６６】
磁気ヘッド装置１が高地で使用され、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、正圧ＰＰ１，ＰＰ２，ＰＰ３が低下し、これら正圧ＰＰ１，ＰＰ２，ＰＰ３の発生箇所に作用する浮上力が低下する。しかし、正圧ＰＰ１の発生領域と正圧ＰＰ２の発生箇所との中間部に位置する、弱い負圧ＭＰ２と大きい負圧ＭＰ１の発生領域に作用する記録媒体Ｄへ向かう吸引力も低下する。正圧発生箇所に作用する浮上力の低下を吸引力の低下で調整することで、スライダ１０の浮上姿勢の大きな変動と浮上距離の大きな低下を抑制できる。
【００６７】
正圧ＰＰ１の発生箇所と正圧ＰＰ２の発生箇所との中間部では、記録媒体Ｄから離れた位置にある中間負圧発生領域５４に弱い負圧ＭＰ２を発生させることにより、空気密度が低下したときに負圧ＭＰ２の低下によりピッチ角度が大きく変動するのを防止できるようにし、トレーリング側に位置する側部負圧発生領域４５，４６に大きな負圧ＭＰ１を発生させておくことにより、空気密度が低下したときに、この負圧ＭＰ１による吸引力を低下させて、トレーリング側端面１０ｄが極端に下がるのを防止できるようにしている。
【００６８】
特に、この実施の形態では、正圧ＰＰ２が発生する後方正圧面３１の主正圧面３１ａよりも前方に離れた位置において、側部負圧発生領域４５，４６で大きな負圧ＭＰ１を発生させ、それよりもやや後方で左右両側に位置する後方側部正圧面３５，３８の主正圧面３５ａ，３８ａにおいて比較的大きい正圧ＰＰ３を発生させている。そのため、空気密度が低下したときに、正圧ＰＰ３による浮上力の低下と負圧ＭＰ１による吸引力の低下とのバランスを、正圧ＰＰ２の発生箇所よりも前方で行えるようにしている。正圧ＰＰ２の発生領域よりも前方において、空気密度の低下による浮上力の低下と吸着力の低下をバランスさせておくことにより、トレーリング側の正圧ＰＰ２が低下しても、スライダ１０が、前記正圧ＰＰ３と負圧ＭＰ１の発生領域で安定して下から支えられるようになり、磁気機能部２と記録媒体Ｄの表面との浮上距離が極端に低下するのを防止できるようになる。
【００６９】
上記のように、スライダ１０では、リーディング側からトレーリング側に向けて、「比較的大きな正圧ＰＰ１」、「弱い負圧ＭＰ２」、「大きな負圧ＭＰ１」および「比較的大きな正圧ＰＰ３」さらに後方に「大きな正圧ＰＰ２」が発生させることにより、空気密度が低下したときの、浮上姿勢の変動（ピッチ角の変動）と、磁気機能部２の浮上距離の低下、およびロール角の変動を抑制できるようにしている。
【００７０】
図１１は、スライダ１０のピッチ角度の変動と、それに起因するトレーリング側端面の浮上距離の変動との関係を示している。図１１に示すように、スライダ１０はピッチ角が大きくなると、トレーリング側端部の浮上距離が低下する傾向にある。前記磁気ヘッド装置１では、正圧ＰＰ１の発生箇所と正圧ＰＰ２の発生箇所との中間部において、前方に弱い負圧ＭＰ２を発生させ、その後方で比較的強い負圧ＭＰ１を発生させ、さらに負圧ＭＰ１の両側方に正圧ＰＰ３を発生させることにより、浮上姿勢でのピッチ角を安定できるようにしている。このようにピッチ角の変動を抑制することにより、空気密度が低下したときの浮上距離の極端な低下を抑制できるようになる。
【００７１】
表１および図７ないし図９は、図１に示す深さ寸法ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３と、スライダ１０の浮上距離（トレーリング側端面１０ｄと記録媒体Ｄの表面との浮上距離）との関係を確認したシミュレーション結果である。深さ寸法ＳＤ１，ＳＤ２，ＳＤ３以外の各要素は、図５と図６に示す正圧・負圧のシミュレーションと同じに設定した。
【００７２】
表１の上欄は、ＳＤ１の値（μｍ）を変化させたときの、トレーリング側端面１０ｄの浮上量を示すものであり、表内では、１気圧での浮上距離を「１」としたときの０．７気圧での浮上量を前記「１」に対する比として数値化したものである。ＩＤは、図４に示すように、磁気ヘッド装置が記録媒体Ｄの最内周側に位置しているとき、ＭＤは中間に位置しているとき、ＯＤが最外周に位置しているときのそれぞれの浮上量の前記数値である。また、シミュレーションでは、ＳＤ２を１μｍ、ＳＤ３を３μｍに固定して、ＳＤ１を変化させた。図７は、表１の上欄の数値をグラフにしたものであり、横軸は深さ寸法ＳＤ１の大きさ（μｍ）を示し、縦軸は１気圧のときの浮上距離を「１」としたときの０．７気圧時の浮上量の比を数値で示している。
【００７３】
同様に、表１の中欄は、ＳＤ１を０．１５μｍに固定し、ＳＤ３を３μｍに固定した状態で、ＳＤ２の値を変化させたときの浮上量の変動を数値化したものであり、図８はそのグラフである。表１に示す下欄は、ＳＤ１を０．１５μｍ、ＳＤ２を１μｍに固定し、ＳＤ３の値を変化させたときの浮上量の変動を数値化したものであり、図９はそのグラフである。
【００７４】
表２は、ＳＤ１を０．１５μｍ、ＳＤ２を１μｍに固定し、ＳＤ３を変化させたときの、ＳＤ２／ＳＤ３の比と、浮上量の変動との関係を示している。図１０はそのグラフであり、横軸がＳＤ２／ＳＤ３の比、縦軸は１気圧のときの浮上距離を「１」としたときの０．７気圧時の浮上量の比を数値で示したものである。
【００７５】
表１と表２および図７ないし図１０を参照すると、１気圧のときの浮上量「１」に対して、０．７気圧で使用したときの浮上量を、実用に影響のない「０．８５」以上とするためには、後方負圧面４１の深さ寸法ＳＤ２が０．５μｍ以上で１．４μｍ以下であることが好ましく、中間負圧面５１の深さ寸法ＳＤ３が１．２μｍ以上で５．０μｍ以下に設定することが好ましい。また、図１０からＳＤ２／ＳＤ３が０．２以上で０．８以下であることが好ましい。
【００７６】
ＳＤ２とＳＤ３を前記範囲で設定することにより、中間負圧発生領域５４に発生する負圧ＭＰ２と、側部負圧発生領域４５，４６に発生する負圧ＭＰ１とのバランスにより、空気密度が低下したときの、スライダ１０の浮上姿勢（ピッチ角）が安定させることができ、浮上距離の変動を抑制できる。
【００７７】
また、図７から、前方ステップ面２２の深さ寸法ＳＤ１は０．３μｍ以下であることが好ましい。図１１に示すように、スライダ１０の浮上姿勢ではピッチ角が大きくなるにしたがってトレーリング側端面１０ｄの浮上距離が低下する傾向にあるため、深さ寸法ＳＤ１がある程度大きく、前方正圧面２１に作用する正圧ＰＰ１を低下させることが、浮上距離の低下に対してさほど大きな影響を与えない。ただし、前記深さ寸法ＳＤ１が０．３μｍを超えると、浮上姿勢でのピッチ角が極端に低下しすぎることになり、浮上距離に悪影響を及ぼしやすくなる。よって、深さ寸法ＳＤ１は０．３μｍ以下であることが好ましい。
【００７８】
【表１】
2007141395.tif 000003
【００７９】
【表２】
2007141395.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】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、
【図２】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、
【図３】磁気ヘッド装置を支持する支持装置の側面図、
【図４】記録媒体と磁気ヘッドとの対向位置を示す平面図、
【図５】スライダの対向側での正圧と負圧の作用状態のシミュレーション結果を示す斜視図、
【図６】前記シミュレーション結果を示す側面図、
【図７】深さ寸法ＳＤ１と、浮上距離の変動との関係のシミュレーション結果を示すグラフ、
【図８】深さ寸法ＳＤ２と、浮上距離の変動との関係のシミュレーション結果を示すグラフ、
【図９】深さ寸法ＳＤ３と、浮上距離の変動との関係のシミュレーション結果を示すグラフ、
【図１０】深さ寸法の比ＳＤ２／ＳＤ３と、浮上距離の変動との関係のシミュレーション結果を示すグラフ、
【図１１】ピッチ角の変動と浮上距離との関係を示すグラフ、
【符号の説明】
【００８１】
１  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
１１  前方領域
１２  後方領域
１３  中間領域
２１  前方正圧面
２２  前方ステップ面
３１  後方正圧面
３１ａ  主正圧面
３５，３８  後方側部正圧面
３５ａ，３８ａ  主正圧面
４１  後方負圧面
４２，４３  堰部
４５，４６  側部負圧発生領域
５１  中間負圧面
５４  中間負圧発生領域
ＰＰ１，ＰＰ２，ＰＰ３  正圧
ＭＰ１，ＭＰ２  負圧
【図１】
2007141395.tif 000005
【図２】
2007141395.tif 000006
【図３】
2007141395.tif 000007
【図４】
2007141395.tif 000008
【図５】
2007141395.tif 000009
【図６】
2007141395.tif 000010
【図７】
2007141395.tif 000011
【図８】
2007141395.tif 000012
【図９】
2007141395.tif 000013
【図１０】
2007141395.tif 000014
【図１１】
2007141395.tif 000015