JP3889374B2 - 磁気ヘッド装置および前記磁気ヘッド装置を用いた磁気ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスクへの記録用及び／または再生用の磁気素子を備えた磁気ヘッドスライダを有する磁気ヘッド装置及びそれを用いた磁気ディスク装置に係わり、特に前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク上から浮上する際と、浮上後におけるピッチ角の差を大きくできるとともに、気圧変化による前記ピッチ角の変動を低減でき、磁気素子の損傷の防止、及び磁気ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることが可能な磁気ヘッド装置及びそれを用いた磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２１は、以下に示す特許文献１に記載の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を模式図的に示した平面図、図２２は、以下に示す特許文献２に記載の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を模式図的に示した平面図、図２３は、以下に示す特許文献３に記載の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を模式図的に示した平面図である。
【０００３】
図２１において、磁気ヘッドスライダＭ１のディスク対向面には、ステップ面Ａ、正圧発生面Ｂ、及び凹溝Ｃが形成される。前記ステップ面Ａ及び正圧発生面Ｂは前記凹溝Ｃよりも高い高さで形成され、且つ前記正圧発生面Ｂは前記ステップ面Ａよりも高い高さで形成される。前記ステップ面Ａは、磁気ヘッドスライダＭ１のリーディング側端面Ｓｌ側に広く大きな面積で形成され、前記正圧発生面Ｂが、前記ステップ面Ａよりもトレーリング側端面Ｓｔ側に形成される。前記正圧発生面Ｂは幅方向（図示Ｘ方向）で二分割され、前記正圧発生面Ｂ，Ｂ間には、前記正圧発生面Ｂよりもリーディング側に位置するステップ面Ａから一体となって形成されたステップ面Ａ１が延びている。
【０００４】
前記凹溝Ｃは前記正圧発生面Ｂ及びステップ面Ａよりもトレーリング側端面Ｓｔ側に形成されている。
【０００５】
図２１に示すように、前記磁気ヘッドスライダＭ１のトレーリング側端面Ｓｔ側には磁気ディスクに対して磁気記録を行ない、及び／または磁気ディスクに記録された磁気信号を再生するための磁気素子が設けられ、前記磁気素子はディスク対向面上に露出している。前記磁気素子が設けられている磁気素子形成面Ｅは、前記正圧発生面Ｂと同じ高さである。
【０００６】
図２２の磁気ヘッドスライダＭ２では、図２１と異なって、リーディング側端面Ｓｌ側に位置する正圧発生面Ｂが幅方向（図示Ｘ方向）に長く延びており、図２１のように二分割されていない。図２２に示すように、前記正圧発生面Ｂよりもトレーリング側端面Ｓｔ側には幅方向（図示Ｘ方向）に離れて二つの正圧発生面Ｂ１，Ｂ１が形成され、この正圧発生面Ｂ１と正圧発生面Ｂとが、前記ステップ面Ａと同じ高さで形成された連結面Ａ２，Ａ２によって長手方向（図示Ｙ方向）で繋がっている。
【０００７】
図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ３では、図２２と異なって、磁気素子形成面Ｅが幅方向（図示Ｘ方向）に長く延びて形成されており、前記凹溝Ｃが前記正圧発生面Ｂと磁気素子形成面Ｅ間に完全に挟まれた状態になっている。
【０００８】
図２１ないし図２３に示すいずれの磁気ヘッドスライダＭ１，Ｍ２，Ｍ３も磁気ディスクが回転すると、空気流がリーディング側端面Ｓｌからステップ面Ａ下を通り、正圧発生面Ｂとの間で空気が圧縮されることで正圧が発生し、磁気ヘッドスライダのリーディング側端面Ｓｌ側がトレーリング側端面Ｓｔ側に比べて磁気ディスク上から上方に持ち上がる。さらに磁気ディスクの回転速度が速くなると、前記磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面上から浮上し、浮上状態では、主に正圧発生面Ｂで発生する正圧と、凹溝Ｃで発生する負圧とのバランスによって、前記磁気ヘッドスライダの磁気素子が磁気ディスク面に近づく傾斜姿勢を保ち、その傾斜姿勢の状態で前記磁気ディスクに対して記録及び／または再生が行われる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１―２８３５４９号公報
【特許文献２】
特開平９―１５３２１０号公報
【特許文献３】
特開２００２―２３０７３２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図２１ないし図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ１，Ｍ２，Ｍ３にはそれぞれ以下のような問題点がある。
【００１１】
図２１に示す磁気ヘッドスライダＭ１では、正圧発生面Ｂが幅方向に二分割され、その間にステップ面Ａ１が形成されている。従って磁気ヘッドスライダＭ１が磁気ディスク面から浮上する際には、空気流がリーディング側端面Ｓｌ側のステップ面Ａ上から前記正圧発生面Ｂ，Ｂ間のステップ面Ａ１上に向けて流れやすくなり、極端に大きな正圧は発生しにくい構造である。
【００１２】
このため磁気ヘッドスライダＭ１が磁気ディスク面から浮上する際に、前記磁気ヘッドスライダＭ１のリーディング側端面Ｓｌが急激に磁気ディスク面から持ち上がることはないと考えられるが、面積比率が小さい正圧発生面Ｂでは、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上に浮上した後も、正圧発生面Ｂ，Ｂで発生する正圧は高くなりにくいと考えられ、トレーリング側端面Ｓｔがリーディング側端面Ｓｌに比べて、より磁気ディスク面方向に下がる浮上姿勢をとりにくく、トレーリング側端面Ｓｌ側に設けられた磁気素子と磁気ディスク間の距離を効果的に短くすることができないものと考えられる。よってスペーシングロスが大きくなり高記録密度化に適切に対応可能な磁気ヘッド装置を提供できない。
【００１３】
図２２に示す磁気ヘッドスライダＭ２では、正圧発生面Ｂがニ分割されることなく幅方向（図示Ｘ方向）に長く延びて形成されているため、磁気ヘッドスライダＭ２が磁気ディスク面上から浮上する際には、ステップ面Ａと正圧発生面Ｂとの間での正圧が大きくなり、図２１に示す磁気ヘッドスライダＭ２に比べてリーディング側端面Ｓｌが磁気ディスク面上から持ち上がりやすくなっている。
【００１４】
しかし後述する実験で示すように、前記ステップ面Ａの面積比等を適切に規制しないと、浮上時における前記正圧が大きくなりすぎて、磁気ヘッドスライダＭ２が磁気ディスク面から浮上する際に前記トレーリング側端面Ｓｔ側に設けられた磁気素子が磁気ディスク面に接触し、前記磁気素子に損傷を与えることがわかった。
【００１５】
図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ３では、ステップ面Ａの面積が正圧発生面Ｂの面積に比べて極端に大きく、後述する実験では、図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ３の形態では、前記ステップ面Ａと正圧発生面Ｂ間で発生する正圧が大きくなりすぎて、前記磁気ヘッドスライダＭ３が磁気ディスク面上から浮上する際に、磁気ヘッドスライダＭ３のリーディング側端面Ｓｌが持ち上がりすぎて前記トレーリング側端面Ｓｔ側に設けられた磁気素子が前記磁気ディスク面に接触しやすくなる。
【００１６】
すなわち磁気ヘッドスライダは、磁気ディスク面から浮上する際には、前記磁気素子が前記磁気ディスク面に接触しない程度に、トレーリング側端面Ｓｌが磁気ディスク面から持ち上がるとともに、ディスク回転が高速になり磁気ヘッドスライダが完全に磁気ディスク面上から浮上した後は、磁気素子が設けられているトレーリング側端面Ｓｔがリーディング側端面Ｓｌよりもより下方に傾いて、前記磁気素子が磁気ディスク面に近づく浮上姿勢を取り、前記磁気素子と磁気ディスク面間の距離（スペーシング）が小さくなることが好ましい。
【００１７】
磁気ヘッドスライダが浮上した後に上記した好ましい浮上姿勢を保つには、トレーリング側端面Ｓｔ側におけるディスク対向面の形状も重要で、例えば図２３のようにトレーリング側端面Ｓｔ側に非常に大きい面積の磁気素子形成面Ｅがあり、凹溝Ｃが正圧発生面Ｂと磁気素子形成面Ｅ間に挟まれた形態では、前記磁気素子形成面Ｅで発生する正圧が強くなりすぎて、磁気ヘッドスライダＳ３が浮上した後、前記磁気素子形成面Ｅで発生する正圧によってトレーリング側端面Ｓｔ側も磁気ディスク面から離れるように持ち上がりやすく、この結果、磁気素子を効果的に磁気ディスク面に近づけることができないものと考えられる。
【００１８】
また磁気ヘッドスライダは、浮上後、気圧変化（空気流の変動）によっても傾きが大きく変わらない方が磁気素子と磁気ディスク面間の距離の変動を小さく抑えることができ、安定した記録特性及び再生特性を維持することが可能である。
【００１９】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク上から浮上する際と、浮上後におけるピッチ角の差を大きくできるとともに、気圧変化による前記ピッチ角の変動を低減でき、磁気素子の損傷の防止、及び磁気ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることが可能な磁気ヘッド装置及びそれを用いた磁気ディスク装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トレーリング側端面に記録用あるいは再生用又は記録用及び再生用の磁気素子が設けられた磁気ヘッドスライダと、前記磁気ヘッドスライダをディスク対向面の逆面側から弾性支持する支持部材とが設けられてなる磁気ヘッド装置において、
前記磁気スライダは前記支持部材に設けられた揺動支点を中心として、ピッチ方向に揺動可能に弾性支持され、
前記磁気ヘッドスライダのディスク対向面に、前記揺動支点と前記スライダの厚み方向で対向する仮想点上から前記トレーリング側端面と平行な方向に仮想線１を引いたとき、前記磁気ヘッドのリーディング側端面から前記仮想線１までの前端領域内には、前記リーディング側端面から前記トレーリング側端面方向に向けて、ステップ面、正圧発生面、及び凹溝がこの順番に形成され、前記ステップ面及び正圧発生面は、前記凹溝よりもディスク面方向に突出し、且つ前記正圧発生面は前記ステップ面よりもディスク面方向に突出しており、
前記前端領域全体の面積をＳ、前記正圧発生面のリーディング側縁部よりも前記リーディング側端面側に位置する、前記前端領域内での前記ステップ面の面積をＳ１、前記前端領域内での前記正圧発生面の面積をＳ２、前記ディスク対向面に前記仮想点上から前記磁気ヘッドスライダの長手方向に向けて仮想線２を引き、磁気ヘッドスライダ全体の長手方向の長さ寸法をＬ、前記仮想線２上に乗る前記ステップ面の長さ寸法をＬ１、前記仮想線２上に乗る前記正圧発生面の長さ寸法をＬ２、Ｌ１＋Ｌ２をＬ３としたとき、
Ｓ１／Ｓが、０．１８０〜０．２３２の範囲内であり、Ｓ１／Ｓ２が、０．３０〜０．４７の範囲内であり、
Ｌ１／Ｌが、０．０２４０〜０．０６５の範囲内であり、Ｌ１／Ｌ３が、０．０７〜０．２５０の範囲内であり、Ｌ２／Ｌ３が０．８〜０．９３５の範囲内であることを特徴とするものである。
【００２１】
上記の面積比率の範囲内とすることで、後述する実験結果によれば、磁気ディスクの高速回転（実験では回転数を７２００ｒｐｍとした）時における浮上状態の磁気ヘッドスライダのピッチ角（例えば、図９に示すように磁気ヘッドスライダのディスク対向面側から所定の手法で引かれた仮想線５と磁気ディスクＤ面との成す角度を意味する。以下におけるピッチ角は、特に断わらない限り全て上記手法で定義される）と、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面から浮上する際（実験では、磁気ヘッドスライダが浮上する際の磁気ディスクの回転数を２０００ｒｐｍとした）におけるピッチ角との差をより大きくできる。すなわち磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面から浮上する際には、前記ピッチ角を小さくでき磁気素子が磁気ディスク面に接触するのを抑制できるとともに、浮上後は、前記磁気ヘッドスライダのピッチ角を大きくでき、磁気素子と磁気ディスク面間の距離（スペーシング）を小さくでき、高記録密度化を促進させることができる。また上記した面積範囲内であれば、平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダの前記ピッチ角と、高地（実験では１０ｋｆｅｅｔとした）の気圧下での磁気ヘッドスライダの前記ピッチ角との差をより小さくできる。すなわち気圧変化によっても前記磁気ヘッドスライダのピッチ角の変動を抑制でき、前記磁気素子と磁気ディスク面間の距離（スペーシング）の変動を最小限に抑え、安定した記録特性及び再生特性を得ることが可能である。
【００２２】
また本発明では、前記ディスク対向面の前記仮想線１から前記トレーリング側端面までの後端領域には、前記前端領域に形成された凹溝と連続して形成された凹溝が形成されており、前記前端領域側に形成された前記凹溝は少なくとも一部が前記トレーリング側端面にまで通じて形成されていることが好ましい。
【００２４】
後述する実験結果では、上記した面積比率とともにＬ１／Ｌの長さ寸法の比率も上記範囲内にすることで、より効果的に、浮上する際と浮上後の磁気ヘッドスライダのピッチ角の差をより大きくでき、且つ気圧変化に対する磁気ヘッドスライダのピッチ角の変動をより小さくすることができる。
【００２５】
また本発明では、前記ディスク対向面には、前記正圧発生面よりもディスク面方向に突出する凸状突起部が少なくとも一つ以上設けられていることが好ましい。
【００２６】
また前記凸状突起部の少なくとも一つは、前記仮想線１から前記トレーリング側端面までの後端領域内に設けられることが好ましい。前記凸状突起部の形成は、前記磁気素子が磁気ディスク面に接触するのを効果的に防止できる。
【００２７】
また本発明は、前記凸状突起部が設けられた上記記載の磁気ヘッド装置と、前記磁気ヘッドスライダのディスク対向面と対向する側に磁気ディスクが設けられた磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク上から浮上する際の、前記磁気ヘッドスライダとディスク面との成すピッチ角θ１は、前記磁気素子と前記凸状突起部とが磁気ディスク上に接触したと仮定した場合の、前記支持面とディスク面との成すピッチ角θｘよりも小さいことを特徴とするものである。
【００２８】
上記の関係を満たせば、前記磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面上から浮上する際に磁気素子が前記磁気ディスク面に接触するのを抑制することができる。
【００２９】
ところで本発明ではＳ１／ＳとＳ１／Ｓ２の面積の比率を上記範囲内に設定することで、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面上から浮上する際のピッチ角θ１を小さくできる。
【００３０】
実験によれば、前記ピッチ角θｘを、２１０μｒａｄ以上とすれば、前記ピッチ角θｘは磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍ時における磁気ヘッドスライダのピッチ角θ１よりも大きくなり、磁気ヘッドスライダの浮上時における磁気素子の磁気ディスク面への衝突を防止できる。
【００３１】
本発明では、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍ時における磁気ヘッドスライダのピッチ角θ１を効果的に小さくできるから、ピッチ角θｘを設定する際の凸状突起部の高さや形成位置などの数値範囲を広範囲にでき、浮上時において磁気素子が磁気ディスク面に接触しない磁気ヘッドスライダを高い自由度で形成することが可能になる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の磁気ヘッドスライダ１の斜視図である。図１の磁気ヘッドスライダ１は、ディスク対向面２を上向きにして示した斜視図である。
【００３３】
図２は図１に示す磁気ヘッドスライダ１をディスク対向面２側から見た平面図である。
【００３４】
図１及び図２に示す磁気ヘッドスライダ１は、磁気ヘッド装置Ｈの一部を構成する。前記磁気ヘッドスライダ１は、例えば図１０に示すように、前記磁気ヘッドスライダ１をディスク対向面２の逆面側から弾性支持する支持部材３に取り付けられる。前記支持部材３は板ばねのロードビーム４と、その先部に設けられた薄い板ばねのフレキシャ（弾性支持部材）５とを有して構成される。
【００３５】
前記磁気ヘッド装置Ｈは、磁気ディスク装置内に搭載され、前記磁気ディスク装置内に設けられた磁気ディスクＤに磁気信号を記録したり、あるいは前記磁気ディスクＤに記録された磁気信号を再生する機能を有している。
【００３６】
図５は、前記磁気ディスク装置内に設けられた磁気ディスクＤ上に前記磁気ヘッド装置Ｈを構成する磁気ヘッドスライダ１が停止している状態を示している。後述するように図５に示す停止状態から磁気ディスクＤが回転することによって前記磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上し、上記した記録・再生が行われる。
【００３７】
図５に示すように、前記フレキシャ５の下面には磁気ヘッドスライダ１がディスク対向面２の逆面側から接着固定されている。図５に示すように前記フレキシャ５には、例えば図示上方向に突き出した球面状のピボットＰが形成されており、このピボットＰの先端がロードビーム３に当接している。
【００３８】
図５の状態では前記磁気ヘッドスライダ１は、支持部材３により磁気ディスクＤの記録面に対して弱い弾性力で付勢されている。磁気ディスクＤが回転し始めると空気流を受けることで前記ピボットＰを揺動支点として、前記磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌが上方に持ち上がる。前記磁気ヘッドスライダ１は磁気ディスクＤ上に浮上すると、磁気ディスク面のうねりに追従するように前記ピボットＰを揺動支点としてピッチ方向に揺動する。
【００３９】
図２には、ディスク対向面２側から見た前記ピボットＰの位置が「仮想点」として×印で示されている。前記仮想点は、ピボットＰの頂点位置と磁気ヘッドスライダ１の厚み方向で対向する位置関係にある。
【００４０】
図２に示すように磁気ヘッドスライダ１の図示左側の端面は「リーディング側端面Ｓｌ」と呼ばれ、図示右側の端面は「トレーリング側端面Ｓｔ」と呼ばれている。
【００４１】
図３は、前記仮想点上から磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌ（あるいはトレーリング側端面Ｓｔ）と平行な方向（図示Ｘ方向）に仮想線１を引いたとき、前記磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌから前記仮想線１までの前端領域６を示した部分平面図である。
【００４２】
図１及び図２に示す磁気ヘッドスライダ１は、例えばアルミナチタンカーバイトなどで形成されている。
【００４３】
図１及び図２に示すように、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２には、リーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて、ステップ面１１、正圧発生面１２、及び凹溝１３がこの順番で形成されている。図３に示す磁気ヘッドスライダ１の前端領域６だけに着目しても、上記の各面は前端領域６内に現れている。
【００４４】
図１に示すようにリーディング側端面Ｓｌ側に形成されているステップ面１１は、その高さが正圧発生面１２よりも低く且つ凹溝１３よりも高く形成される。すなわち前記ステップ面１１の高さは前記正圧発生面１２と凹溝１３の間の高さである。図１に示すように、前記ステップ面１１は、リーディング側端面Ｓｌの幅方向（図示Ｘ方向）全体に広がるとともに、幅方向（図示Ｘ方向）の中央部分での長さ寸法Ｌ１（図示Ｙ方向への長さ）が、その両側部分の長さ寸法よりも短くなるようにトレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて所定形状に画定され、前記ステップ面１１のトレーリング側縁部１１ａから段差を介して一段高くなった正圧発生面１２が形成されている。
【００４５】
前記正圧発生面１２には幅方向（図示Ｘ方向）の両側からトレーリング側端面Ｓｔ方向に延びる２本の腕部１２ａ，１２ａが形成されている。前記正圧発生面１２のトレーリング側縁部１２ｂからトレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて前記ステップ面１１の高さよりもさらに低い高さ寸法を有する凹溝１３が形成されている。
【００４６】
例えば前記ステップ面１１の高さ寸法は、凹溝１３上から１．０μｍ〜２．５μｍの高さ寸法、正圧発生面１２の高さ寸法は、凹溝１３上から１．１μｍ〜２．７μｍの高さ寸法で形成される。
【００４７】
図２に示すように前記凹溝１３は前記仮想線１からトレーリング側端面Ｓｔまでの後端領域７上の大部分を占めるように形成される。
【００４８】
図２に示すように前記後端領域７のトレーリング側端面Ｓｔ寄りには、磁気素子形成面１４が前記凹溝１３上から突出形成され、前記磁気素子形成面１４上に磁気素子のディスク対向面が配置されている。
【００４９】
前記磁気素子形成面１４は、前記ステップ面１１と同じ高さのトレーリング側ステップ面１４ａと、前記トレーリング側ステップ面１４ａから、前記正圧発生面１２と同じ高さのトレーリング側正圧面１４ｂが突出形成される。前記トレーリング側正圧面１４ｂ上からは突出する突起部１４ｃが設けられ、前記突起部１４ｃよりもトレーリング側に位置する前記トレーリング側正圧面１４ｂ上に前記磁気素子のディスク対向面が配置されている。
【００５０】
前記磁気素子は、例えば磁気抵抗効果を利用したスピンバルブ型薄膜素子に代表される再生用のＭＲ素子と、記録用のインダクティブ素子との複合素子であるか、あるいはＭＲ素子及びインダクティブ素子の一方のみで構成されたものである。
【００５１】
図２に示すように、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２の後端領域７にはその幅方向の両側に前記凹溝１３上から突出するサイド面１５，１６が形成される。前記サイド面１５，１６は、前記ステップ面１１と同じ高さのサイドステップ面１５ａ，１６ａと、前記正圧発生面１２と同じ高さのサイド正圧面１５ｂ，１６ｂとで構成される。
【００５２】
図１及び図２に示すように、前記凹溝１３からは４つの凸状突起部１７が形成されている。これら凸状突起部１７の高さは、前記正圧発生面１２よりも高い高さ寸法で形成される。
【００５３】
前記凸状突起部１７のうちリーディング側寄りの２つの凸状突起部１７は、ちょうど仮想線１上に位置し、前記仮想点から幅方向（図示Ｘ方向）に等間隔で形成される。また前記凸状突起部１７のうちトレーリング側寄りの２つの凸状突起部１７は、前記後端領域７上にあり、前記仮想点上に長手方向（Ｙ方向）に仮想線２を引いたとき、その仮想線２から幅方向（図示Ｘ方向）に等間隔となるように位置している。
【００５４】
ただし前記凸状突起部１７の形成位置は上記に限るものではない。図１及び図２に示すように、前記正圧発生面１２上からも２つの凸状突起部１８が形成され、また前記ステップ面１１上からも２つの凸状突起部１９が形成される。
【００５５】
これら凸状突起部１７，１８及び１９と、既に説明した磁気素子形成面１４に形成された突起部１４ｃとは全て同じ高さであるか、前記突起部１４ｃの高さは凸状突起部よりも低くされる。
【００５６】
前記凸状突起部１７，，１８，１９は図２のように上から見た平面形状は円形状であるがこの形状に限るものではない。
【００５７】
以下、本発明の特徴的部分について説明する。
図３に示すように磁気ヘッドスライダ１の前端領域６内には、前記リーディング側端面Ｓｌから前記トレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて、ステップ面１１、正圧発生面１２及び凹溝１３がこの順番で形成されている。
【００５８】
ここで前記前端領域６全体の面積をＳ、前記前端領域６内における前記正圧発生面１２のリーディング側縁部１２ｃよりも前記リーディング側端面Ｓｌ側に位置するステップ面１１の面積をＳ１（図３にはＳ１の面積領域が斜線で示されている）、前記前端領域６内における前記正圧発生面１２の面積をＳ２（図３にはＳ２の面積領域がクロスする斜線で示されている）としたとき、Ｓ１／Ｓが、０．１８０〜０．２３２の範囲内であり、且つ前記Ｓ１／Ｓ２が０．３０〜０．４７の範囲内で形成されている。
【００５９】
上記面積比率の範囲内とすることで、以下の効果を期待できる。図５は既に説明した通り、磁気ヘッド装置Ｈを構成する磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上で停止している状態である。前記磁気ディスクＤが矢印方向に回転し始めると、空気流が磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２の下をリーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔにかけて流れる。
【００６０】
前記空気流がリーディング側端面Ｓｌから図２に示すステップ面１１に流入し、さらに前記正圧発生面１２のリーディング側縁部１２ｃにぶつかると空気は圧縮されて正圧が発生する。このため前記磁気ヘッドスライダ１は図６に示すようにピボットＰを揺動支点としてリーディング側端面Ｓｌが磁気ディスクＤ上から上方に持ち上がる。
【００６１】
このとき、ピッチ角は通常、後述する図９に示す手法を用いて定義されるが、図６ないし図８ではピッチ角をわかりやすくするために前記ピッチ角は、前記磁気ディスクＤの上面と、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２と逆面側の支持面との成す角度で定義されている。ただし、「磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２と逆面側の支持面」と、磁気ディスクＤ上面間の成す角度でピッチ角を定義する場合には、前記磁気ヘッドスライダの前記支持面が図９に示す仮想線５と平行でなければならないことに注意されたい。図６ないし図８では前記支持面が全て前記仮想線５と平行な関係にある。なお図９については後で詳述する。
【００６２】
図６は、ちょうど前記磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上する瞬間である。この浮上する瞬間において、前記ピッチ角はθ１であり、このピッチ角θ１であれば、前記磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔ側に設けられた磁気素子は前記磁気ディスクＤ上に接触しない状態である。
【００６３】
すなわち本発明では、上記した面積比率の範囲内とすることで、前記磁気ヘッドスライダ１が浮上するときの前記ピッチ角θ１を、前記磁気素子が磁気ディスクＤに接触するために必要なピッチ角よりも小さくすることが可能なのである。
【００６４】
図８は仮に磁気素子が前記磁気ディスクＤ上に接触したと仮定した場合の磁気ヘッドスライダ１のピッチ角θｘである。図８は、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２に形成されたトレーリング側端面Ｓｔ側寄りの凸状突起部１７と磁気素子とが磁気ディスクＤ上に当接した状態であり、このときのピッチ角はθｘである。図６に示す前記ピッチ角θ１は図８に示すピッチ角θｘよりも小さい。
【００６５】
本発明では図６のように磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上する際には磁気素子が磁気ディスクＤ上に接触しない程度の小さいピッチ角θ１で傾くが、図７（図７では支持体３は図面上削除され、磁気ヘッドスライダ１と磁気ディスクＤとの関係のみが示されている）のように前記磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上し、磁気ディスクＤがさらに高速回転すると、前記磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌがより上方に持ち上がるとともにトレーリング側端面Ｓｔがより下方に下がる、大きなピッチ角θ２を有する浮上姿勢となり、前記磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔ側に形成された磁気素子が、効果的に前記磁気ディスクＤ上に近づき、スペーシングの狭小化を促進させることができる。
【００６６】
このように本発明では、磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上するとき（浮上する瞬間）のピッチ角θ１を前記磁気ヘッドスライダ１の磁気素子が磁気ディスクＤ上に接触したと仮定した場合のピッチ角θｘよりも小さくすることが可能なのであり、さらに磁気ヘッドスライダ１が浮上した後は、より大きなピッチ角θ２を取ることができ、すなわちピッチ角の差（θ２―θ１）を大きくすることが可能になっている。
【００６７】
また本発明では、上記した面積比率の範囲内で規制することで、平地（海抜０ｍ、sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダ１のピッチ角と、高地（例えば高さ１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダ１のピッチ角との差をより小さくすることが可能になっている。すなわち気圧変化によって大きくピッチ角が変動することを抑制でき、安定した浮上姿勢を維持できることが後述のシミュレーション実験で証明されている。
【００６８】
よって磁気ディスクＤ上における空気流の変動によっても、安定した浮上姿勢を維持でき、前記磁気素子と磁気ディスクＤ間の距離（スペーシング）の変動を小さくでき安定した記録特性及び再生特性を実現できる。
【００６９】
ところで磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上した後、図７のようにリーディング側端面Ｓｌがより上方に持ち上げられ、トレーリング側端面Ｓｔがより下方に下がる大きなピッチ角θ２を有するようにするには、前記磁気ヘッドスライダ１の前端領域６に占める正圧発生面１２やステップ面１１の面積比率の関係のみならず、後端領域７に示す凹溝１３の面積比率及び形状も重要な要素であると考えられる。
【００７０】
空気流は凹溝１３の少なくとも一部の領域では磁気ヘッドスライダ１を下方に（磁気ディスクＤ側）に押し下げる負圧を発生する。従って前記凹溝１３は前端領域６より後端領域７に大きく形成されていると、磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔが下方に傾きやすくなり前記ピッチ角θ２が大きくなる。また前記凹溝１３は図１及び図２に示すように、磁気素子形成面１４の幅方向（図示Ｘ方向）の両側まで前記正圧発生面１２のトレーリング側縁部１２ｂから連続して形成され、磁気素子形成面１４の幅方向（図示Ｘ方向）の両側に位置する前記凹溝１３が前記トレーリング側端面Ｓｔにまで通じて形成されていることが好ましい。これによって前記磁気ヘッドスライダ１の後端領域７で強い正圧が発生しにくくなり、磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔを下方に傾かせやすく図７に示すピッチ角θ２を大きくすることが可能である。
【００７１】
なお前記ピッチ角θ２は、図８に示す前記ピッチ角θｘ以上の大きさであることが、よりスペーシングロスを低減できる上で好ましい。また磁気ヘッドスライダ１が図７の状態で、凸状突起部１７が磁気ディスクＤ上を摺動したり、あるいは磁気ディスクＤ上に間欠的に接触することを抑制できるため、磁気ディスクＤ面を傷つけることがなく、また前記磁気ヘッドスライダ１の浮上姿勢の安定化を図ることが可能になる。
【００７２】
また前記凹溝１３は前記後端領域７で８０％以下の面積比率を有することが好ましい。
【００７３】
また後述するシミュレーション実験結果によれば、図２に示す磁気ヘッドスライダ１全体の長手方向（図示Ｙ方向）の長さ寸法をＬ、前記仮想点上から長手方向に向けて引いた仮想線２上に乗る前記ステップ面１１の長さ寸法をＬ１としたとき、Ｌ１／Ｌは０．０２４０〜０．０６５の範囲内であることが好ましい。
【００７４】
上記した面積比率（Ｓ１／Ｓ及びＳ１／Ｓ２）とともに長さ寸法の比率（Ｌ１／Ｌ）を上記範囲内に設定することで、図６に示す磁気ヘッドスライダ１が浮上する際と図７に示す浮上後のピッチ角の差をより効果的に大きくできるとともに、気圧変化によるピッチ角の変動を小さく抑えることが可能である。
【００７５】
また図２に示すように、前記仮想線２上に乗る正圧発生面１２の長さ寸法をＬ２、前記Ｌ１＋Ｌ２をＬ３としたとき、Ｌ１／Ｌ３を０．０７０〜０．２５０、Ｌ２／Ｌ３を０．８〜０．９３５の範囲内とすることで、さらに効果的に図６に示す磁気ヘッドスライダ１が浮上する際と図７に示す浮上後のピッチ角の差をより効果的に大きくできるとともに、気圧変化によるピッチ角の変動を小さく抑えることが可能である。
【００７６】
また本発明では図１及び図２に示すように、磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２には正圧発生面１２よりも高い高さ寸法で形成された凸状突起部１７，１８，１９、及び突起部１４ｃが形成されているが、これら凸状突起部１７，１８，１９及び突起部２４ｃは、磁気ヘッドスライダ１が傾いてもトレーリング側端面Ｓｔ側に形成された磁気素子が磁気ディスクＤに接触するのを抑制するために設けられたものである。そしてより好ましく前記磁気素子が前記磁気ディスクＤに接触するのを防ぐには、前記凸状突起部の少なくとも一つが前記後端領域７内に形成されることである。
【００７７】
また上記したように本発明では、磁気ヘッドスライダ１が浮上する際のピッチ角θ１は、図８のように磁気素子と少なくとも一つの凸状突起部１７とが磁気ディスクＤ上に接触したと仮定した場合のピッチ角θｘよりも小さくなり、これによって前記磁気素子が前記磁気ディスクＤ上に接触するのを防止できると説明したが、前記ピッチ角θｘは当然、凸状突起部の高さ寸法や形成位置、前記ディスク対向面２に形成されたクラウン形状などによって変動する値である。
【００７８】
図３などを用いて説明した面積比率における実験結果では、その面積比率内において磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上する際（磁気ディスクの回転速度は２０００ｒｐｍ）のピッチ角は１７５μｒａｄ〜２０６μｒａｄであったことから、前記ピッチ角θｘは２１０μｒａｄ以上の大きい角度となるように、前記凸状突起部の形成位置や高さ寸法等を規制すれば、磁気ヘッドスライダ１の浮上時において前記磁気素子が前記磁気ディスクＤ上に接触するのを防止することが可能である。
【００７９】
本発明では、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍ時における磁気ヘッドスライダのピッチ角θ１を１７５μｒａｄ〜２０６μｒａｄ程度に効果的に小さくできるから、ピッチ角θｘを設定する際の凸状突起部の高さや形成位置などの数値範囲を広範囲にでき、浮上時において磁気素子が磁気ディスク面に接触しない磁気ヘッドスライダを高い自由度で形成することが可能になる。
【００８０】
なお本発明では磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２の形状は図１及び図２に示す形状に限定されるものではない。上記したように、前端領域７にリーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔ方向にかけてステップ面１１、正圧発生面１２及び凹溝１３の順番に各面が形成され、Ｓ１／Ｓの面積比率及びＳ１／Ｓ２の面積比率が上記した寸法範囲内に入れば足りる。
【００８１】
例えば図４（本発明における別の実施形態の磁気ヘッドスライダをディスク対向面側から見た平面図）に示す磁気ヘッドスライダのように、前端領域６に形成された正圧発生面２０，２１が幅方向に二分割され、前記正圧発生面２０，２１間に前記正圧発生面２０，２１よりもリーディング側に形成されたステップ面２２と一体のステップ面２２ａが介在していてもよい。
【００８２】
かかる場合、ステップ面２２の面積Ｓ１は、前記正圧発生面２０，２１のリーディング側縁部２０ａ，２１ａよりもリーディング側端面Ｓｌ側に位置する、図面上斜線で示した部分で規制され、前記正圧発生面２０，２１間のステップ面２０ａおよび前記ステップ面２０ａにリーディング側端面Ｓｌ側から通じるステップ面２２の部分は面積Ｓ１として含まれないことに注意されたい。
【００８３】
最後にピッチ角の定義について図９を参照して説明する。図９では磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上した状態を示している。
【００８４】
図９に示す磁気ヘッドスライダ１の正圧発生面は湾曲したいわゆるクラウン形状である。図９は例えば磁気ヘッドスライダ１を厚み方向から切断した断面形状である（ここでは便宜上断面としただけで、実際の測定で磁気ヘッドスライダを切断しなくてもよい。当然、磁気ヘッドスライダの側面から下記のピッチ角を測定することは可能である）。
【００８５】
図９の断面に現れる前記正圧発生面の曲率を基にして、前記正圧発生面から近似的に断面と平行な面内に二次曲線を外方に延長して引き、その延長された二次曲線を仮想線３とする。
【００８６】
次に、図９の断面に現れる前記磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔ及びリーディング側端面Ｓｌから、前記断面と平行な方向に仮想線４を前記磁気ディスクＤ方向に向けて引き伸ばし、前記仮想線３と仮想線４とが交わる交点１及び交点２を直線で結んだ仮想線５と、磁気ディスクＤが成す角度をピッチ角θ２として定義する。
【００８７】
なおピッチ角θ２を上記した方法で定義した場合は、当然にピッチ角θ１及びピッチ角θｘも上記と同じ方法で定義しなければならない。
【００８８】
【実施例】
本発明では図１１に示す磁気ヘッドスライダ３０を用いて以下のシミュレーション実験を行った。図１１に示す磁気ヘッドスライダ３０はディスク対向面２を上向きにして示した平面図である。図１及び図２に示す磁気ヘッドスライダ１と同じ符号が付けられている面は同じ面を示している。
【００８９】
図１１に示す磁気ヘッドスライダ３０と図２に示す磁気ヘッドスライダ１は非常に良く似ている。特に仮想点上から幅方向（図示Ｘ方向）に引いた仮想線１とリーディング側端面Ｓｌ間の前端領域６に形成されたステップ面１１，正圧発生面１２及び凹溝１３の形状は図２と図１１とで同じである。
【００９０】
そして前記前端領域６全体の面積Ｓに対する、前記前端領域６内におけるステップ面１１の面積Ｓ１の面積比率（以下、Ｓ１／Ｓと表現する）、あるいは前記前端領域６内での正圧発生面１２の面積Ｓ２に対するステップ面１１の面積Ｓ１の面積比率（以下、Ｓ１／Ｓ２と表現する）と、磁気ヘッドスライダ３０が磁気ディスク上に浮上する際と浮上後におけるピッチ角の差及び気圧変化に対するピッチ角の差についてシミュレーション実験を行った。
【００９１】
実験では、図１１に示す前記磁気ヘッドスライダ３０のリーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔまでの長さ寸法Ｌを１．２４１ｍｍ、幅寸法Ｔを１．０００ｍｍに固定した。
【００９２】
そして実験に使用した磁気ヘッドスライダ３０のＳ、Ｓ１及びＳ２を、長さＬ１（図１１に示す仮想点上から長手方向に仮想線２を引き、その仮想線２上に乗るステップ面１１の長さ）及びＬ２（仮想線２上に乗る正圧発生面１２の長さ）を変動させて、種々異なる値となった７種類の磁気ヘッドスライダを得た。
【００９３】
【表１】
【００９４】
なおシミュレーション実験では磁気ディスクの回転数を７２００ｒｐｍまで上げるが、どの実験結果においても回転数が７２００ｒｐｍのときに、磁気素子と磁気ディスクＤ間の距離（スペーシング）が１０ｎｍとなり、且つピッチ角が２８０μｒａｄとなるように支持体３の弾性力値等の諸条件を変動させてシミュレーションを行っている。
【００９５】
まず磁気ディスクを回転させ、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍで磁気ヘッドスライダが浮上したと仮定したときの前記磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角と、さらに磁気ディスクの回転数を７２００ｒｐｍまで上げ、この７２００ｒｐｍの高速回転時の、前記磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角との差を、面積比率Ｓ１／Ｓの関係から求めた。
【００９６】
また磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍのときに、平地（０ｍ、sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角と、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角との差を面積比率Ｓ１／Ｓの関係から求めた。
【００９７】
また、上記のシミュレーション実験を面積比率Ｓ１／Ｓ２の関係からも求めた。
【００９８】
図１２は、Ｓ１／Ｓの面積比率に対するシミュレーション実験結果である。縦軸におけるピッチ角の差は、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍのときの磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角から、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍのときの磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角を引いたピッチ角差を示している。また磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍのときに、平地（０ｍ、sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角から、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角を引いたピッチ角差を示している。
【００９９】
図１２に示すように、Ｓ１／Ｓの面積比率が０．１８０〜０．２３２の範囲内であれば、回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１００】
図１３は、図１２に示す縦軸を比に直したものであり、図１２と同様の結果が得られることがわかった。
【０１０１】
図１４は、Ｓ１／Ｓ２の面積比率に対するシミュレーション実験結果である。図１４に示すように、Ｓ１／Ｓ２の面積比率が０．３０〜０．４７の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１０２】
図１５は、図１４に示す縦軸を比に直したものであり、図１４と同様の結果が得られることがわかった。
【０１０３】
上記したシミュレーション実験結果から次の点を導き出すことができる。すなわち磁気ヘッドスライダ３０の前端領域６に占めるステップ面１１の面積はかなり小さいことが好ましく、また前端領域６に占める正圧発生面１２はある程度の大きさを有していることが必要であるということである。
【０１０４】
前記ステップ面１１は空気流を正圧発生面１２さらには凹溝１３方向に導くための導入路となる。しかしリーディング側端面Ｓｌ側に占める前記ステップ面１１の面積が大きいと磁気ヘッドスライダ３０が例えば２０００ｒｐｍの磁気ディスクＤの回転数で浮上する際（浮上する瞬間）に正圧発生面１２との間で圧縮される空気量が増し正圧が大きくなる。この結果、磁気ヘッドスライダ３０が浮上する際にピッチ角が大きくなり磁気素子が磁気ディスクＤに衝突しやすくなる。一方、磁気ヘッドスライダ３０が磁気ディスクＤ上を浮上し、磁気ディスクＤが例えば７２００ｒｐｍまで高速回転したとき、磁気ヘッドスライダ３０の前端領域６に占める正圧発生面１２の割合が小さいと、正圧が大きく作用せずピッチ角が小さくなりやすい。気圧変化に対しても同様に、ステップ面１１及び正圧発生面１２の面積の割合は正圧と負圧とのバランスを考えた際に非常に重要なファクターであるものと考えられる。
【０１０５】
本発明では上記したシミュレーション実験結果を踏まえて、Ｓ１／Ｓを０．１８０〜０．２３２の範囲内と規定し、且つＳ１／Ｓ２を０．３〜０．４７の範囲内に規定した。
【０１０６】
次に、Ｌ１／Ｌの長さ比率、Ｌ１／Ｌ３の長さ比率及びＬ２／Ｌ３の長さ比率に対して、上記のピッチ角差（絶対値）を考察した。
【０１０７】
図１６は、Ｌ１／Ｌの長さ比率に対するシミュレーション実験結果である。図１６に示すように、Ｌ１／Ｌの長さ比率が０．０２４〜０．０６５の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１０８】
図１７は、図１６に示す縦軸を比に直したものであり、図１６と同様の結果が得られることがわかった。
【０１０９】
図１８は、Ｌ１／Ｌ３の長さ比率に対するシミュレーション実験結果である。図１８に示すように、Ｌ１／Ｌ３の長さ比率が０．０７０〜０．２５０の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１１０】
図１９は、図１８に示す縦軸を比に直したものであり、図１８と同様の結果が得られることがわかった。
【０１１１】
図２０は、Ｌ２／Ｌ３の長さ比率に対するシミュレーション実験結果である。図２０に示すように、Ｌ２／Ｌ３の長さ比率が０．８０〜０．９３５の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１１２】
以上のように、上記したＳ１／Ｓ及びＳ１／Ｓ２の面積比率に加えて、さらにＬ１／Ｌ、Ｌ１／Ｌ３及び／Ｌ２／Ｌ３の長さ比率を上記範囲内に収めることで、より効果的に磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）を大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１１３】
上記長さの比率の関係で言えることは、ステップ面１１の長さ寸法Ｌ１は、磁気ヘッドスライダ３０の全長に対してかなり小さいことが好ましく、また正圧発生面１２の長さ寸法Ｌ２は、前記ステップ面１１の長さ寸法Ｌ１に対してかなり長く形成されることで上記効果を得られるというこである。
【０１１４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、磁気ヘッドスライダの前端領域に占めるステップ面、正圧発生面の面積を所定範囲内に収めることで、前記磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上から浮上する際と、浮上後におけるピッチ角の差を大きくできるとともに、気圧変化による前記ピッチ角の変動を低減でき、磁気素子の損傷の防止、及び磁気ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにした斜視図、
【図２】図１に示す磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【図３】図２に示すディスク対向面の前端領域のみを示す部分平面図、
【図４】本発明の別の実施形態の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにした平面図、
【図５】本発明の磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上で停止している状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図６】本発明の磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上から浮上する瞬間の状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図７】本発明の磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上から浮上した後の状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図８】磁気ヘッドスライダに設けられた磁気素子が磁気ディスク上に接触したと仮定した場合の状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図９】ピッチ角の定義を説明するための説明図、
【図１０】磁気ヘッド装置の部分斜視図、
【図１１】実験で使用した磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した部分平面図、
【図１２】面積比率（Ｓ１／Ｓ）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１３】図１２に示すグラフの縦軸を比率にしたときの面積比率（Ｓ１／Ｓ）との関係を示すグラフ、
【図１４】面積比率（Ｓ１／Ｓ２）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１５】図１４に示すグラフの縦軸を比率にしたときの面積比率（Ｓ１／Ｓ２）との関係を示すグラフ、
【図１６】長さの比率（Ｌ１／Ｌ）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１７】図１６に示すグラフの縦軸を比率にしたときの長さの比率（Ｌ１／Ｌ）との関係を示すグラフ、
【図１８】長さの比率（Ｌ１／Ｌ３）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１９】図１８に示すグラフの縦軸を比率にしたときの長さの比率（Ｌ１／Ｌ３）との関係を示すグラフ、
【図２０】長さの比率（Ｌ２／Ｌ３）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図２１】従来の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【図２２】従来の別の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【図２３】従来の別の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【符号の説明】
１ 磁気ヘッドスライダ
２ ディスク対向面
６ 前端領域
７ 後端領域
１１、２２ ステップ面
１２、２０、２１ 正圧発生面
１３ 凹溝
１７、１８、１９ 凸状突起部
Ｓｌ リーディング側端面
Ｓｔ トレーリング側端面
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスクへの記録用及び／または再生用の磁気素子を備えた磁気ヘッドスライダを有する磁気ヘッド装置及びそれを用いた磁気ディスク装置に係わり、特に前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク上から浮上する際と、浮上後におけるピッチ角の差を大きくできるとともに、気圧変化による前記ピッチ角の変動を低減でき、磁気素子の損傷の防止、及び磁気ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることが可能な磁気ヘッド装置及びそれを用いた磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２１は、以下に示す特許文献１に記載の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を模式図的に示した平面図、図２２は、以下に示す特許文献２に記載の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を模式図的に示した平面図、図２３は、以下に示す特許文献３に記載の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を模式図的に示した平面図である。
【０００３】
図２１において、磁気ヘッドスライダＭ１のディスク対向面には、ステップ面Ａ、正圧発生面Ｂ、及び凹溝Ｃが形成される。前記ステップ面Ａ及び正圧発生面Ｂは前記凹溝Ｃよりも高い高さで形成され、且つ前記正圧発生面Ｂは前記ステップ面Ａよりも高い高さで形成される。前記ステップ面Ａは、磁気ヘッドスライダＭ１のリーディング側端面Ｓｌ側に広く大きな面積で形成され、前記正圧発生面Ｂが、前記ステップ面Ａよりもトレーリング側端面Ｓｔ側に形成される。前記正圧発生面Ｂは幅方向（図示Ｘ方向）で二分割され、前記正圧発生面Ｂ，Ｂ間には、前記正圧発生面Ｂよりもリーディング側に位置するステップ面Ａから一体となって形成されたステップ面Ａ１が延びている。
【０００４】
前記凹溝Ｃは前記正圧発生面Ｂ及びステップ面Ａよりもトレーリング側端面Ｓｔ側に形成されている。
【０００５】
図２１に示すように、前記磁気ヘッドスライダＭ１のトレーリング側端面Ｓｔ側には磁気ディスクに対して磁気記録を行ない、及び／または磁気ディスクに記録された磁気信号を再生するための磁気素子が設けられ、前記磁気素子はディスク対向面上に露出している。前記磁気素子が設けられている磁気素子形成面Ｅは、前記正圧発生面Ｂと同じ高さである。
【０００６】
図２２の磁気ヘッドスライダＭ２では、図２１と異なって、リーディング側端面Ｓｌ側に位置する正圧発生面Ｂが幅方向（図示Ｘ方向）に長く延びており、図２１のように二分割されていない。図２２に示すように、前記正圧発生面Ｂよりもトレーリング側端面Ｓｔ側には幅方向（図示Ｘ方向）に離れて二つの正圧発生面Ｂ１，Ｂ１が形成され、この正圧発生面Ｂ１と正圧発生面Ｂとが、前記ステップ面Ａと同じ高さで形成された連結面Ａ２，Ａ２によって長手方向（図示Ｙ方向）で繋がっている。
【０００７】
図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ３では、図２２と異なって、磁気素子形成面Ｅが幅方向（図示Ｘ方向）に長く延びて形成されており、前記凹溝Ｃが前記正圧発生面Ｂと磁気素子形成面Ｅ間に完全に挟まれた状態になっている。
【０００８】
図２１ないし図２３に示すいずれの磁気ヘッドスライダＭ１，Ｍ２，Ｍ３も磁気ディスクが回転すると、空気流がリーディング側端面Ｓｌからステップ面Ａ下を通り、正圧発生面Ｂとの間で空気が圧縮されることで正圧が発生し、磁気ヘッドスライダのリーディング側端面Ｓｌ側がトレーリング側端面Ｓｔ側に比べて磁気ディスク上から上方に持ち上がる。さらに磁気ディスクの回転速度が速くなると、前記磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面上から浮上し、浮上状態では、主に正圧発生面Ｂで発生する正圧と、凹溝Ｃで発生する負圧とのバランスによって、前記磁気ヘッドスライダの磁気素子が磁気ディスク面に近づく傾斜姿勢を保ち、その傾斜姿勢の状態で前記磁気ディスクに対して記録及び／または再生が行われる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１―２８３５４９号公報
【特許文献２】
特開平９―１５３２１０号公報
【特許文献３】
特開２００２―２３０７３２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図２１ないし図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ１，Ｍ２，Ｍ３にはそれぞれ以下のような問題点がある。
【００１１】
図２１に示す磁気ヘッドスライダＭ１では、正圧発生面Ｂが幅方向に二分割され、その間にステップ面Ａ１が形成されている。従って磁気ヘッドスライダＭ１が磁気ディスク面から浮上する際には、空気流がリーディング側端面Ｓｌ側のステップ面Ａ上から前記正圧発生面Ｂ，Ｂ間のステップ面Ａ１上に向けて流れやすくなり、極端に大きな正圧は発生しにくい構造である。
【００１２】
このため磁気ヘッドスライダＭ１が磁気ディスク面から浮上する際に、前記磁気ヘッドスライダＭ１のリーディング側端面Ｓｌが急激に磁気ディスク面から持ち上がることはないと考えられるが、面積比率が小さい正圧発生面Ｂでは、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上に浮上した後も、正圧発生面Ｂ，Ｂで発生する正圧は高くなりにくいと考えられ、トレーリング側端面Ｓｔがリーディング側端面Ｓｌに比べて、より磁気ディスク面方向に下がる浮上姿勢をとりにくく、トレーリング側端面Ｓｌ側に設けられた磁気素子と磁気ディスク間の距離を効果的に短くすることができないものと考えられる。よってスペーシングロスが大きくなり高記録密度化に適切に対応可能な磁気ヘッド装置を提供できない。
【００１３】
図２２に示す磁気ヘッドスライダＭ２では、正圧発生面Ｂがニ分割されることなく幅方向（図示Ｘ方向）に長く延びて形成されているため、磁気ヘッドスライダＭ２が磁気ディスク面上から浮上する際には、ステップ面Ａと正圧発生面Ｂとの間での正圧が大きくなり、図２１に示す磁気ヘッドスライダＭ２に比べてリーディング側端面Ｓｌが磁気ディスク面上から持ち上がりやすくなっている。
【００１４】
しかし後述する実験で示すように、前記ステップ面Ａの面積比等を適切に規制しないと、浮上時における前記正圧が大きくなりすぎて、磁気ヘッドスライダＭ２が磁気ディスク面から浮上する際に前記トレーリング側端面Ｓｔ側に設けられた磁気素子が磁気ディスク面に接触し、前記磁気素子に損傷を与えることがわかった。
【００１５】
図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ３では、ステップ面Ａの面積が正圧発生面Ｂの面積に比べて極端に大きく、後述する実験では、図２３に示す磁気ヘッドスライダＭ３の形態では、前記ステップ面Ａと正圧発生面Ｂ間で発生する正圧が大きくなりすぎて、前記磁気ヘッドスライダＭ３が磁気ディスク面上から浮上する際に、磁気ヘッドスライダＭ３のリーディング側端面Ｓｌが持ち上がりすぎて前記トレーリング側端面Ｓｔ側に設けられた磁気素子が前記磁気ディスク面に接触しやすくなる。
【００１６】
すなわち磁気ヘッドスライダは、磁気ディスク面から浮上する際には、前記磁気素子が前記磁気ディスク面に接触しない程度に、トレーリング側端面Ｓｌが磁気ディスク面から持ち上がるとともに、ディスク回転が高速になり磁気ヘッドスライダが完全に磁気ディスク面上から浮上した後は、磁気素子が設けられているトレーリング側端面Ｓｔがリーディング側端面Ｓｌよりもより下方に傾いて、前記磁気素子が磁気ディスク面に近づく浮上姿勢を取り、前記磁気素子と磁気ディスク面間の距離（スペーシング）が小さくなることが好ましい。
【００１７】
磁気ヘッドスライダが浮上した後に上記した好ましい浮上姿勢を保つには、トレーリング側端面Ｓｔ側におけるディスク対向面の形状も重要で、例えば図２３のようにトレーリング側端面Ｓｔ側に非常に大きい面積の磁気素子形成面Ｅがあり、凹溝Ｃが正圧発生面Ｂと磁気素子形成面Ｅ間に挟まれた形態では、前記磁気素子形成面Ｅで発生する正圧が強くなりすぎて、磁気ヘッドスライダＳ３が浮上した後、前記磁気素子形成面Ｅで発生する正圧によってトレーリング側端面Ｓｔ側も磁気ディスク面から離れるように持ち上がりやすく、この結果、磁気素子を効果的に磁気ディスク面に近づけることができないものと考えられる。
【００１８】
また磁気ヘッドスライダは、浮上後、気圧変化（空気流の変動）によっても傾きが大きく変わらない方が磁気素子と磁気ディスク面間の距離の変動を小さく抑えることができ、安定した記録特性及び再生特性を維持することが可能である。
【００１９】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク上から浮上する際と、浮上後におけるピッチ角の差を大きくできるとともに、気圧変化による前記ピッチ角の変動を低減でき、磁気素子の損傷の防止、及び磁気ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることが可能な磁気ヘッド装置及びそれを用いた磁気ディスク装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トレーリング側端面に記録用あるいは再生用又は記録用及び再生用の磁気素子が設けられた磁気ヘッドスライダと、前記磁気ヘッドスライダをディスク対向面の逆面側から弾性支持する支持部材とが設けられてなる磁気ヘッド装置において、
前記磁気スライダは前記支持部材に設けられた揺動支点を中心として、ピッチ方向に揺動可能に弾性支持され、
前記磁気ヘッドスライダのディスク対向面に、前記揺動支点と前記スライダの厚み方向で対向する仮想点上から前記トレーリング側端面と平行な方向に仮想線１を引いたとき、前記磁気ヘッドのリーディング側端面から前記仮想線１までの前端領域内には、前記リーディング側端面から前記トレーリング側端面方向に向けて、ステップ面、正圧発生面、及び凹溝がこの順番に形成され、前記ステップ面及び正圧発生面は、前記凹溝よりもディスク面方向に突出し、且つ前記正圧発生面は前記ステップ面よりもディスク面方向に突出しており、
前記前端領域全体の面積をＳ、前記正圧発生面のリーディング側縁部よりも前記リーディング側端面側に位置する、前記前端領域内での前記ステップ面の面積をＳ１、前記前端領域内での前記正圧発生面の面積をＳ２、前記ディスク対向面に前記仮想点上から前記磁気ヘッドスライダの長手方向に向けて仮想線２を引き、磁気ヘッドスライダ全体の長手方向の長さ寸法をＬ、前記仮想線２上に乗る前記ステップ面の長さ寸法をＬ１、前記仮想線２上に乗る前記正圧発生面の長さ寸法をＬ２、Ｌ１＋Ｌ２をＬ３としたとき、
Ｓ１／Ｓが、０．１８０〜０．２３２の範囲内であり、Ｓ１／Ｓ２が、０．３０〜０．４７の範囲内であり、
Ｌ１／Ｌが、０．０２４０〜０．０６５の範囲内であり、Ｌ１／Ｌ３が、０．０７〜０．２５０の範囲内であり、Ｌ２／Ｌ３が０．８〜０．９３５の範囲内であることを特徴とするものである。
【００２１】
上記の面積比率の範囲内とすることで、後述する実験結果によれば、磁気ディスクの高速回転（実験では回転数を７２００ｒｐｍとした）時における浮上状態の磁気ヘッドスライダのピッチ角（例えば、図９に示すように磁気ヘッドスライダのディスク対向面側から所定の手法で引かれた仮想線５と磁気ディスクＤ面との成す角度を意味する。以下におけるピッチ角は、特に断わらない限り全て上記手法で定義される）と、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面から浮上する際（実験では、磁気ヘッドスライダが浮上する際の磁気ディスクの回転数を２０００ｒｐｍとした）におけるピッチ角との差をより大きくできる。すなわち磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面から浮上する際には、前記ピッチ角を小さくでき磁気素子が磁気ディスク面に接触するのを抑制できるとともに、浮上後は、前記磁気ヘッドスライダのピッチ角を大きくでき、磁気素子と磁気ディスク面間の距離（スペーシング）を小さくでき、高記録密度化を促進させることができる。また上記した面積範囲内であれば、平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダの前記ピッチ角と、高地（実験では１０ｋｆｅｅｔとした）の気圧下での磁気ヘッドスライダの前記ピッチ角との差をより小さくできる。すなわち気圧変化によっても前記磁気ヘッドスライダのピッチ角の変動を抑制でき、前記磁気素子と磁気ディスク面間の距離（スペーシング）の変動を最小限に抑え、安定した記録特性及び再生特性を得ることが可能である。
【００２２】
また本発明では、前記ディスク対向面の前記仮想線１から前記トレーリング側端面までの後端領域には、前記前端領域に形成された凹溝と連続して形成された凹溝が形成されており、前記前端領域側に形成された前記凹溝は少なくとも一部が前記トレーリング側端面にまで通じて形成されていることが好ましい。
【００２４】
後述する実験結果では、上記した面積比率とともにＬ１／Ｌの長さ寸法の比率も上記範囲内にすることで、より効果的に、浮上する際と浮上後の磁気ヘッドスライダのピッチ角の差をより大きくでき、且つ気圧変化に対する磁気ヘッドスライダのピッチ角の変動をより小さくすることができる。
【００２５】
また本発明では、前記ディスク対向面には、前記正圧発生面よりもディスク面方向に突出する凸状突起部が少なくとも一つ以上設けられていることが好ましい。
【００２６】
また前記凸状突起部の少なくとも一つは、前記仮想線１から前記トレーリング側端面までの後端領域内に設けられることが好ましい。前記凸状突起部の形成は、前記磁気素子が磁気ディスク面に接触するのを効果的に防止できる。
【００２７】
また本発明は、前記凸状突起部が設けられた上記記載の磁気ヘッド装置と、前記磁気ヘッドスライダのディスク対向面と対向する側に磁気ディスクが設けられた磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク上から浮上する際の、前記磁気ヘッドスライダとディスク面との成すピッチ角θ１は、前記磁気素子と前記凸状突起部とが磁気ディスク上に接触したと仮定した場合の、前記支持面とディスク面との成すピッチ角θｘよりも小さいことを特徴とするものである。
【００２８】
上記の関係を満たせば、前記磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面上から浮上する際に磁気素子が前記磁気ディスク面に接触するのを抑制することができる。
【００２９】
ところで本発明ではＳ１／ＳとＳ１／Ｓ２の面積の比率を上記範囲内に設定することで、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面上から浮上する際のピッチ角θ１を小さくできる。
【００３０】
実験によれば、前記ピッチ角θｘを、２１０μｒａｄ以上とすれば、前記ピッチ角θｘは磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍ時における磁気ヘッドスライダのピッチ角θ１よりも大きくなり、磁気ヘッドスライダの浮上時における磁気素子の磁気ディスク面への衝突を防止できる。
【００３１】
本発明では、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍ時における磁気ヘッドスライダのピッチ角θ１を効果的に小さくできるから、ピッチ角θｘを設定する際の凸状突起部の高さや形成位置などの数値範囲を広範囲にでき、浮上時において磁気素子が磁気ディスク面に接触しない磁気ヘッドスライダを高い自由度で形成することが可能になる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態の磁気ヘッドスライダ１の斜視図である。図１の磁気ヘッドスライダ１は、ディスク対向面２を上向きにして示した斜視図である。
【００３３】
図２は図１に示す磁気ヘッドスライダ１をディスク対向面２側から見た平面図である。
【００３４】
図１及び図２に示す磁気ヘッドスライダ１は、磁気ヘッド装置Ｈの一部を構成する。前記磁気ヘッドスライダ１は、例えば図１０に示すように、前記磁気ヘッドスライダ１をディスク対向面２の逆面側から弾性支持する支持部材３に取り付けられる。前記支持部材３は板ばねのロードビーム４と、その先部に設けられた薄い板ばねのフレキシャ（弾性支持部材）５とを有して構成される。
【００３５】
前記磁気ヘッド装置Ｈは、磁気ディスク装置内に搭載され、前記磁気ディスク装置内に設けられた磁気ディスクＤに磁気信号を記録したり、あるいは前記磁気ディスクＤに記録された磁気信号を再生する機能を有している。
【００３６】
図５は、前記磁気ディスク装置内に設けられた磁気ディスクＤ上に前記磁気ヘッド装置Ｈを構成する磁気ヘッドスライダ１が停止している状態を示している。後述するように図５に示す停止状態から磁気ディスクＤが回転することによって前記磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上し、上記した記録・再生が行われる。
【００３７】
図５に示すように、前記フレキシャ５の下面には磁気ヘッドスライダ１がディスク対向面２の逆面側から接着固定されている。図５に示すように前記フレキシャ５には、例えば図示上方向に突き出した球面状のピボットＰが形成されており、このピボットＰの先端がロードビーム３に当接している。
【００３８】
図５の状態では前記磁気ヘッドスライダ１は、支持部材３により磁気ディスクＤの記録面に対して弱い弾性力で付勢されている。磁気ディスクＤが回転し始めると空気流を受けることで前記ピボットＰを揺動支点として、前記磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌが上方に持ち上がる。前記磁気ヘッドスライダ１は磁気ディスクＤ上に浮上すると、磁気ディスク面のうねりに追従するように前記ピボットＰを揺動支点としてピッチ方向に揺動する。
【００３９】
図２には、ディスク対向面２側から見た前記ピボットＰの位置が「仮想点」として×印で示されている。前記仮想点は、ピボットＰの頂点位置と磁気ヘッドスライダ１の厚み方向で対向する位置関係にある。
【００４０】
図２に示すように磁気ヘッドスライダ１の図示左側の端面は「リーディング側端面Ｓｌ」と呼ばれ、図示右側の端面は「トレーリング側端面Ｓｔ」と呼ばれている。
【００４１】
図３は、前記仮想点上から磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌ（あるいはトレーリング側端面Ｓｔ）と平行な方向（図示Ｘ方向）に仮想線１を引いたとき、前記磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌから前記仮想線１までの前端領域６を示した部分平面図である。
【００４２】
図１及び図２に示す磁気ヘッドスライダ１は、例えばアルミナチタンカーバイトなどで形成されている。
【００４３】
図１及び図２に示すように、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２には、リーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて、ステップ面１１、正圧発生面１２、及び凹溝１３がこの順番で形成されている。図３に示す磁気ヘッドスライダ１の前端領域６だけに着目しても、上記の各面は前端領域６内に現れている。
【００４４】
図１に示すようにリーディング側端面Ｓｌ側に形成されているステップ面１１は、その高さが正圧発生面１２よりも低く且つ凹溝１３よりも高く形成される。すなわち前記ステップ面１１の高さは前記正圧発生面１２と凹溝１３の間の高さである。図１に示すように、前記ステップ面１１は、リーディング側端面Ｓｌの幅方向（図示Ｘ方向）全体に広がるとともに、幅方向（図示Ｘ方向）の中央部分での長さ寸法Ｌ１（図示Ｙ方向への長さ）が、その両側部分の長さ寸法よりも短くなるようにトレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて所定形状に画定され、前記ステップ面１１のトレーリング側縁部１１ａから段差を介して一段高くなった正圧発生面１２が形成されている。
【００４５】
前記正圧発生面１２には幅方向（図示Ｘ方向）の両側からトレーリング側端面Ｓｔ方向に延びる２本の腕部１２ａ，１２ａが形成されている。前記正圧発生面１２のトレーリング側縁部１２ｂからトレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて前記ステップ面１１の高さよりもさらに低い高さ寸法を有する凹溝１３が形成されている。
【００４６】
例えば前記ステップ面１１の高さ寸法は、凹溝１３上から１．０μｍ〜２．５μｍの高さ寸法、正圧発生面１２の高さ寸法は、凹溝１３上から１．１μｍ〜２．７μｍの高さ寸法で形成される。
【００４７】
図２に示すように前記凹溝１３は前記仮想線１からトレーリング側端面Ｓｔまでの後端領域７上の大部分を占めるように形成される。
【００４８】
図２に示すように前記後端領域７のトレーリング側端面Ｓｔ寄りには、磁気素子形成面１４が前記凹溝１３上から突出形成され、前記磁気素子形成面１４上に磁気素子のディスク対向面が配置されている。
【００４９】
前記磁気素子形成面１４は、前記ステップ面１１と同じ高さのトレーリング側ステップ面１４ａと、前記トレーリング側ステップ面１４ａから、前記正圧発生面１２と同じ高さのトレーリング側正圧面１４ｂが突出形成される。前記トレーリング側正圧面１４ｂ上からは突出する突起部１４ｃが設けられ、前記突起部１４ｃよりもトレーリング側に位置する前記トレーリング側正圧面１４ｂ上に前記磁気素子のディスク対向面が配置されている。
【００５０】
前記磁気素子は、例えば磁気抵抗効果を利用したスピンバルブ型薄膜素子に代表される再生用のＭＲ素子と、記録用のインダクティブ素子との複合素子であるか、あるいはＭＲ素子及びインダクティブ素子の一方のみで構成されたものである。
【００５１】
図２に示すように、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２の後端領域７にはその幅方向の両側に前記凹溝１３上から突出するサイド面１５，１６が形成される。前記サイド面１５，１６は、前記ステップ面１１と同じ高さのサイドステップ面１５ａ，１６ａと、前記正圧発生面１２と同じ高さのサイド正圧面１５ｂ，１６ｂとで構成される。
【００５２】
図１及び図２に示すように、前記凹溝１３からは４つの凸状突起部１７が形成されている。これら凸状突起部１７の高さは、前記正圧発生面１２よりも高い高さ寸法で形成される。
【００５３】
前記凸状突起部１７のうちリーディング側寄りの２つの凸状突起部１７は、ちょうど仮想線１上に位置し、前記仮想点から幅方向（図示Ｘ方向）に等間隔で形成される。また前記凸状突起部１７のうちトレーリング側寄りの２つの凸状突起部１７は、前記後端領域７上にあり、前記仮想点上に長手方向（Ｙ方向）に仮想線２を引いたとき、その仮想線２から幅方向（図示Ｘ方向）に等間隔となるように位置している。
【００５４】
ただし前記凸状突起部１７の形成位置は上記に限るものではない。図１及び図２に示すように、前記正圧発生面１２上からも２つの凸状突起部１８が形成され、また前記ステップ面１１上からも２つの凸状突起部１９が形成される。
【００５５】
これら凸状突起部１７，１８及び１９と、既に説明した磁気素子形成面１４に形成された突起部１４ｃとは全て同じ高さであるか、前記突起部１４ｃの高さは凸状突起部よりも低くされる。
【００５６】
前記凸状突起部１７，，１８，１９は図２のように上から見た平面形状は円形状であるがこの形状に限るものではない。
【００５７】
以下、本発明の特徴的部分について説明する。
図３に示すように磁気ヘッドスライダ１の前端領域６内には、前記リーディング側端面Ｓｌから前記トレーリング側端面Ｓｔ方向に向けて、ステップ面１１、正圧発生面１２及び凹溝１３がこの順番で形成されている。
【００５８】
ここで前記前端領域６全体の面積をＳ、前記前端領域６内における前記正圧発生面１２のリーディング側縁部１２ｃよりも前記リーディング側端面Ｓｌ側に位置するステップ面１１の面積をＳ１（図３にはＳ１の面積領域が斜線で示されている）、前記前端領域６内における前記正圧発生面１２の面積をＳ２（図３にはＳ２の面積領域がクロスする斜線で示されている）としたとき、Ｓ１／Ｓが、０．１８０〜０．２３２の範囲内であり、且つ前記Ｓ１／Ｓ２が０．３０〜０．４７の範囲内で形成されている。
【００５９】
上記面積比率の範囲内とすることで、以下の効果を期待できる。図５は既に説明した通り、磁気ヘッド装置Ｈを構成する磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上で停止している状態である。前記磁気ディスクＤが矢印方向に回転し始めると、空気流が磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２の下をリーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔにかけて流れる。
【００６０】
前記空気流がリーディング側端面Ｓｌから図２に示すステップ面１１に流入し、さらに前記正圧発生面１２のリーディング側縁部１２ｃにぶつかると空気は圧縮されて正圧が発生する。このため前記磁気ヘッドスライダ１は図６に示すようにピボットＰを揺動支点としてリーディング側端面Ｓｌが磁気ディスクＤ上から上方に持ち上がる。
【００６１】
このとき、ピッチ角は通常、後述する図９に示す手法を用いて定義されるが、図６ないし図８ではピッチ角をわかりやすくするために前記ピッチ角は、前記磁気ディスクＤの上面と、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２と逆面側の支持面との成す角度で定義されている。ただし、「磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２と逆面側の支持面」と、磁気ディスクＤ上面間の成す角度でピッチ角を定義する場合には、前記磁気ヘッドスライダの前記支持面が図９に示す仮想線５と平行でなければならないことに注意されたい。図６ないし図８では前記支持面が全て前記仮想線５と平行な関係にある。なお図９については後で詳述する。
【００６２】
図６は、ちょうど前記磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上する瞬間である。この浮上する瞬間において、前記ピッチ角はθ１であり、このピッチ角θ１であれば、前記磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔ側に設けられた磁気素子は前記磁気ディスクＤ上に接触しない状態である。
【００６３】
すなわち本発明では、上記した面積比率の範囲内とすることで、前記磁気ヘッドスライダ１が浮上するときの前記ピッチ角θ１を、前記磁気素子が磁気ディスクＤに接触するために必要なピッチ角よりも小さくすることが可能なのである。
【００６４】
図８は仮に磁気素子が前記磁気ディスクＤ上に接触したと仮定した場合の磁気ヘッドスライダ１のピッチ角θｘである。図８は、前記磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２に形成されたトレーリング側端面Ｓｔ側寄りの凸状突起部１７と磁気素子とが磁気ディスクＤ上に当接した状態であり、このときのピッチ角はθｘである。図６に示す前記ピッチ角θ１は図８に示すピッチ角θｘよりも小さい。
【００６５】
本発明では図６のように磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上する際には磁気素子が磁気ディスクＤ上に接触しない程度の小さいピッチ角θ１で傾くが、図７（図７では支持体３は図面上削除され、磁気ヘッドスライダ１と磁気ディスクＤとの関係のみが示されている）のように前記磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上し、磁気ディスクＤがさらに高速回転すると、前記磁気ヘッドスライダ１のリーディング側端面Ｓｌがより上方に持ち上がるとともにトレーリング側端面Ｓｔがより下方に下がる、大きなピッチ角θ２を有する浮上姿勢となり、前記磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔ側に形成された磁気素子が、効果的に前記磁気ディスクＤ上に近づき、スペーシングの狭小化を促進させることができる。
【００６６】
このように本発明では、磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上するとき（浮上する瞬間）のピッチ角θ１を前記磁気ヘッドスライダ１の磁気素子が磁気ディスクＤ上に接触したと仮定した場合のピッチ角θｘよりも小さくすることが可能なのであり、さらに磁気ヘッドスライダ１が浮上した後は、より大きなピッチ角θ２を取ることができ、すなわちピッチ角の差（θ２―θ１）を大きくすることが可能になっている。
【００６７】
また本発明では、上記した面積比率の範囲内で規制することで、平地（海抜０ｍ、sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダ１のピッチ角と、高地（例えば高さ１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダ１のピッチ角との差をより小さくすることが可能になっている。すなわち気圧変化によって大きくピッチ角が変動することを抑制でき、安定した浮上姿勢を維持できることが後述のシミュレーション実験で証明されている。
【００６８】
よって磁気ディスクＤ上における空気流の変動によっても、安定した浮上姿勢を維持でき、前記磁気素子と磁気ディスクＤ間の距離（スペーシング）の変動を小さくでき安定した記録特性及び再生特性を実現できる。
【００６９】
ところで磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上した後、図７のようにリーディング側端面Ｓｌがより上方に持ち上げられ、トレーリング側端面Ｓｔがより下方に下がる大きなピッチ角θ２を有するようにするには、前記磁気ヘッドスライダ１の前端領域６に占める正圧発生面１２やステップ面１１の面積比率の関係のみならず、後端領域７に示す凹溝１３の面積比率及び形状も重要な要素であると考えられる。
【００７０】
空気流は凹溝１３の少なくとも一部の領域では磁気ヘッドスライダ１を下方に（磁気ディスクＤ側）に押し下げる負圧を発生する。従って前記凹溝１３は前端領域６より後端領域７に大きく形成されていると、磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔが下方に傾きやすくなり前記ピッチ角θ２が大きくなる。また前記凹溝１３は図１及び図２に示すように、磁気素子形成面１４の幅方向（図示Ｘ方向）の両側まで前記正圧発生面１２のトレーリング側縁部１２ｂから連続して形成され、磁気素子形成面１４の幅方向（図示Ｘ方向）の両側に位置する前記凹溝１３が前記トレーリング側端面Ｓｔにまで通じて形成されていることが好ましい。これによって前記磁気ヘッドスライダ１の後端領域７で強い正圧が発生しにくくなり、磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔを下方に傾かせやすく図７に示すピッチ角θ２を大きくすることが可能である。
【００７１】
なお前記ピッチ角θ２は、図８に示す前記ピッチ角θｘ以上の大きさであることが、よりスペーシングロスを低減できる上で好ましい。また磁気ヘッドスライダ１が図７の状態で、凸状突起部１７が磁気ディスクＤ上を摺動したり、あるいは磁気ディスクＤ上に間欠的に接触することを抑制できるため、磁気ディスクＤ面を傷つけることがなく、また前記磁気ヘッドスライダ１の浮上姿勢の安定化を図ることが可能になる。
【００７２】
また前記凹溝１３は前記後端領域７で８０％以下の面積比率を有することが好ましい。
【００７３】
また後述するシミュレーション実験結果によれば、図２に示す磁気ヘッドスライダ１全体の長手方向（図示Ｙ方向）の長さ寸法をＬ、前記仮想点上から長手方向に向けて引いた仮想線２上に乗る前記ステップ面１１の長さ寸法をＬ１としたとき、Ｌ１／Ｌは０．０２４０〜０．０６５の範囲内であることが好ましい。
【００７４】
上記した面積比率（Ｓ１／Ｓ及びＳ１／Ｓ２）とともに長さ寸法の比率（Ｌ１／Ｌ）を上記範囲内に設定することで、図６に示す磁気ヘッドスライダ１が浮上する際と図７に示す浮上後のピッチ角の差をより効果的に大きくできるとともに、気圧変化によるピッチ角の変動を小さく抑えることが可能である。
【００７５】
また図２に示すように、前記仮想線２上に乗る正圧発生面１２の長さ寸法をＬ２、前記Ｌ１＋Ｌ２をＬ３としたとき、Ｌ１／Ｌ３を０．０７０〜０．２５０、Ｌ２／Ｌ３を０．８〜０．９３５の範囲内とすることで、さらに効果的に図６に示す磁気ヘッドスライダ１が浮上する際と図７に示す浮上後のピッチ角の差をより効果的に大きくできるとともに、気圧変化によるピッチ角の変動を小さく抑えることが可能である。
【００７６】
また本発明では図１及び図２に示すように、磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２には正圧発生面１２よりも高い高さ寸法で形成された凸状突起部１７，１８，１９、及び突起部１４ｃが形成されているが、これら凸状突起部１７，１８，１９及び突起部２４ｃは、磁気ヘッドスライダ１が傾いてもトレーリング側端面Ｓｔ側に形成された磁気素子が磁気ディスクＤに接触するのを抑制するために設けられたものである。そしてより好ましく前記磁気素子が前記磁気ディスクＤに接触するのを防ぐには、前記凸状突起部の少なくとも一つが前記後端領域７内に形成されることである。
【００７７】
また上記したように本発明では、磁気ヘッドスライダ１が浮上する際のピッチ角θ１は、図８のように磁気素子と少なくとも一つの凸状突起部１７とが磁気ディスクＤ上に接触したと仮定した場合のピッチ角θｘよりも小さくなり、これによって前記磁気素子が前記磁気ディスクＤ上に接触するのを防止できると説明したが、前記ピッチ角θｘは当然、凸状突起部の高さ寸法や形成位置、前記ディスク対向面２に形成されたクラウン形状などによって変動する値である。
【００７８】
図３などを用いて説明した面積比率における実験結果では、その面積比率内において磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上から浮上する際（磁気ディスクの回転速度は２０００ｒｐｍ）のピッチ角は１７５μｒａｄ〜２０６μｒａｄであったことから、前記ピッチ角θｘは２１０μｒａｄ以上の大きい角度となるように、前記凸状突起部の形成位置や高さ寸法等を規制すれば、磁気ヘッドスライダ１の浮上時において前記磁気素子が前記磁気ディスクＤ上に接触するのを防止することが可能である。
【００７９】
本発明では、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍ時における磁気ヘッドスライダのピッチ角θ１を１７５μｒａｄ〜２０６μｒａｄ程度に効果的に小さくできるから、ピッチ角θｘを設定する際の凸状突起部の高さや形成位置などの数値範囲を広範囲にでき、浮上時において磁気素子が磁気ディスク面に接触しない磁気ヘッドスライダを高い自由度で形成することが可能になる。
【００８０】
なお本発明では磁気ヘッドスライダ１のディスク対向面２の形状は図１及び図２に示す形状に限定されるものではない。上記したように、前端領域７にリーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔ方向にかけてステップ面１１、正圧発生面１２及び凹溝１３の順番に各面が形成され、Ｓ１／Ｓの面積比率及びＳ１／Ｓ２の面積比率が上記した寸法範囲内に入れば足りる。
【００８１】
例えば図４（本発明における別の実施形態の磁気ヘッドスライダをディスク対向面側から見た平面図）に示す磁気ヘッドスライダのように、前端領域６に形成された正圧発生面２０，２１が幅方向に二分割され、前記正圧発生面２０，２１間に前記正圧発生面２０，２１よりもリーディング側に形成されたステップ面２２と一体のステップ面２２ａが介在していてもよい。
【００８２】
かかる場合、ステップ面２２の面積Ｓ１は、前記正圧発生面２０，２１のリーディング側縁部２０ａ，２１ａよりもリーディング側端面Ｓｌ側に位置する、図面上斜線で示した部分で規制され、前記正圧発生面２０，２１間のステップ面２０ａおよび前記ステップ面２０ａにリーディング側端面Ｓｌ側から通じるステップ面２２の部分は面積Ｓ１として含まれないことに注意されたい。
【００８３】
最後にピッチ角の定義について図９を参照して説明する。図９では磁気ヘッドスライダ１が磁気ディスクＤ上に浮上した状態を示している。
【００８４】
図９に示す磁気ヘッドスライダ１の正圧発生面は湾曲したいわゆるクラウン形状である。図９は例えば磁気ヘッドスライダ１を厚み方向から切断した断面形状である（ここでは便宜上断面としただけで、実際の測定で磁気ヘッドスライダを切断しなくてもよい。当然、磁気ヘッドスライダの側面から下記のピッチ角を測定することは可能である）。
【００８５】
図９の断面に現れる前記正圧発生面の曲率を基にして、前記正圧発生面から近似的に断面と平行な面内に二次曲線を外方に延長して引き、その延長された二次曲線を仮想線３とする。
【００８６】
次に、図９の断面に現れる前記磁気ヘッドスライダ１のトレーリング側端面Ｓｔ及びリーディング側端面Ｓｌから、前記断面と平行な方向に仮想線４を前記磁気ディスクＤ方向に向けて引き伸ばし、前記仮想線３と仮想線４とが交わる交点１及び交点２を直線で結んだ仮想線５と、磁気ディスクＤが成す角度をピッチ角θ２として定義する。
【００８７】
なおピッチ角θ２を上記した方法で定義した場合は、当然にピッチ角θ１及びピッチ角θｘも上記と同じ方法で定義しなければならない。
【００８８】
【実施例】
本発明では図１１に示す磁気ヘッドスライダ３０を用いて以下のシミュレーション実験を行った。図１１に示す磁気ヘッドスライダ３０はディスク対向面２を上向きにして示した平面図である。図１及び図２に示す磁気ヘッドスライダ１と同じ符号が付けられている面は同じ面を示している。
【００８９】
図１１に示す磁気ヘッドスライダ３０と図２に示す磁気ヘッドスライダ１は非常に良く似ている。特に仮想点上から幅方向（図示Ｘ方向）に引いた仮想線１とリーディング側端面Ｓｌ間の前端領域６に形成されたステップ面１１，正圧発生面１２及び凹溝１３の形状は図２と図１１とで同じである。
【００９０】
そして前記前端領域６全体の面積Ｓに対する、前記前端領域６内におけるステップ面１１の面積Ｓ１の面積比率（以下、Ｓ１／Ｓと表現する）、あるいは前記前端領域６内での正圧発生面１２の面積Ｓ２に対するステップ面１１の面積Ｓ１の面積比率（以下、Ｓ１／Ｓ２と表現する）と、磁気ヘッドスライダ３０が磁気ディスク上に浮上する際と浮上後におけるピッチ角の差及び気圧変化に対するピッチ角の差についてシミュレーション実験を行った。
【００９１】
実験では、図１１に示す前記磁気ヘッドスライダ３０のリーディング側端面Ｓｌからトレーリング側端面Ｓｔまでの長さ寸法Ｌを１．２４１ｍｍ、幅寸法Ｔを１．０００ｍｍに固定した。
【００９２】
そして実験に使用した磁気ヘッドスライダ３０のＳ、Ｓ１及びＳ２を、長さＬ１（図１１に示す仮想点上から長手方向に仮想線２を引き、その仮想線２上に乗るステップ面１１の長さ）及びＬ２（仮想線２上に乗る正圧発生面１２の長さ）を変動させて、種々異なる値となった７種類の磁気ヘッドスライダを得た。
【００９３】
【表１】
なおシミュレーション実験では磁気ディスクの回転数を７２００ｒｐｍまで上げるが、どの実験結果においても回転数が７２００ｒｐｍのときに、磁気素子と磁気ディスクＤ間の距離（スペーシング）が１０ｎｍとなり、且つピッチ角が２８０μｒａｄとなるように支持体３の弾性力値等の諸条件を変動させてシミュレーションを行っている。
【００９５】
まず磁気ディスクを回転させ、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍで磁気ヘッドスライダが浮上したと仮定したときの前記磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角と、さらに磁気ディスクの回転数を７２００ｒｐｍまで上げ、この７２００ｒｐｍの高速回転時の、前記磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角との差を、面積比率Ｓ１／Ｓの関係から求めた。
【００９６】
また磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍのときに、平地（０ｍ、sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角と、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角との差を面積比率Ｓ１／Ｓの関係から求めた。
【００９７】
また、上記のシミュレーション実験を面積比率Ｓ１／Ｓ２の関係からも求めた。
【００９８】
図１２は、Ｓ１／Ｓの面積比率に対するシミュレーション実験結果である。縦軸におけるピッチ角の差は、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍのときの磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角から、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍのときの磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角を引いたピッチ角差を示している。また磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍのときに、平地（０ｍ、sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角から、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダ３０のピッチ角を引いたピッチ角差を示している。
【００９９】
図１２に示すように、Ｓ１／Ｓの面積比率が０．１８０〜０．２３２の範囲内であれば、回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１００】
図１３は、図１２に示す縦軸を比に直したものであり、図１２と同様の結果が得られることがわかった。
【０１０１】
図１４は、Ｓ１／Ｓ２の面積比率に対するシミュレーション実験結果である。図１４に示すように、Ｓ１／Ｓ２の面積比率が０．３０〜０．４７の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１０２】
図１５は、図１４に示す縦軸を比に直したものであり、図１４と同様の結果が得られることがわかった。
【０１０３】
上記したシミュレーション実験結果から次の点を導き出すことができる。すなわち磁気ヘッドスライダ３０の前端領域６に占めるステップ面１１の面積はかなり小さいことが好ましく、また前端領域６に占める正圧発生面１２はある程度の大きさを有していることが必要であるということである。
【０１０４】
前記ステップ面１１は空気流を正圧発生面１２さらには凹溝１３方向に導くための導入路となる。しかしリーディング側端面Ｓｌ側に占める前記ステップ面１１の面積が大きいと磁気ヘッドスライダ３０が例えば２０００ｒｐｍの磁気ディスクＤの回転数で浮上する際（浮上する瞬間）に正圧発生面１２との間で圧縮される空気量が増し正圧が大きくなる。この結果、磁気ヘッドスライダ３０が浮上する際にピッチ角が大きくなり磁気素子が磁気ディスクＤに衝突しやすくなる。一方、磁気ヘッドスライダ３０が磁気ディスクＤ上を浮上し、磁気ディスクＤが例えば７２００ｒｐｍまで高速回転したとき、磁気ヘッドスライダ３０の前端領域６に占める正圧発生面１２の割合が小さいと、正圧が大きく作用せずピッチ角が小さくなりやすい。気圧変化に対しても同様に、ステップ面１１及び正圧発生面１２の面積の割合は正圧と負圧とのバランスを考えた際に非常に重要なファクターであるものと考えられる。
【０１０５】
本発明では上記したシミュレーション実験結果を踏まえて、Ｓ１／Ｓを０．１８０〜０．２３２の範囲内と規定し、且つＳ１／Ｓ２を０．３〜０．４７の範囲内に規定した。
【０１０６】
次に、Ｌ１／Ｌの長さ比率、Ｌ１／Ｌ３の長さ比率及びＬ２／Ｌ３の長さ比率に対して、上記のピッチ角差（絶対値）を考察した。
【０１０７】
図１６は、Ｌ１／Ｌの長さ比率に対するシミュレーション実験結果である。図１６に示すように、Ｌ１／Ｌの長さ比率が０．０２４〜０．０６５の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１０８】
図１７は、図１６に示す縦軸を比に直したものであり、図１６と同様の結果が得られることがわかった。
【０１０９】
図１８は、Ｌ１／Ｌ３の長さ比率に対するシミュレーション実験結果である。図１８に示すように、Ｌ１／Ｌ３の長さ比率が０．０７０〜０．２５０の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１１０】
図１９は、図１８に示す縦軸を比に直したものであり、図１８と同様の結果が得られることがわかった。
【０１１１】
図２０は、Ｌ２／Ｌ３の長さ比率に対するシミュレーション実験結果である。図２０に示すように、Ｌ２／Ｌ３の長さ比率が０．８０〜０．９３５の範囲内であれば、磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）をより大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１１２】
以上のように、上記したＳ１／Ｓ及びＳ１／Ｓ２の面積比率に加えて、さらにＬ１／Ｌ、Ｌ１／Ｌ３及び／Ｌ２／Ｌ３の長さ比率を上記範囲内に収めることで、より効果的に磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍと回転数が２０００ｒｐｍのときのピッチ角の差（絶対値）を大きくできるとともに、平地（sea level）と高地（１０ｋｆｅｅｔ）でのピッチ角の差（絶対値）をより小さくできることがわかった。
【０１１３】
上記長さの比率の関係で言えることは、ステップ面１１の長さ寸法Ｌ１は、磁気ヘッドスライダ３０の全長に対してかなり小さいことが好ましく、また正圧発生面１２の長さ寸法Ｌ２は、前記ステップ面１１の長さ寸法Ｌ１に対してかなり長く形成されることで上記効果を得られるというこである。
【０１１４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、磁気ヘッドスライダの前端領域に占めるステップ面、正圧発生面の面積を所定範囲内に収めることで、前記磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上から浮上する際と、浮上後におけるピッチ角の差を大きくできるとともに、気圧変化による前記ピッチ角の変動を低減でき、磁気素子の損傷の防止、及び磁気ヘッドスライダの浮上姿勢の安定化を図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにした斜視図、
【図２】図１に示す磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【図３】図２に示すディスク対向面の前端領域のみを示す部分平面図、
【図４】本発明の別の実施形態の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにした平面図、
【図５】本発明の磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上で停止している状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図６】本発明の磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上から浮上する瞬間の状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図７】本発明の磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上から浮上した後の状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図８】磁気ヘッドスライダに設けられた磁気素子が磁気ディスク上に接触したと仮定した場合の状態を示す磁気ディスク装置の部分側面図、
【図９】ピッチ角の定義を説明するための説明図、
【図１０】磁気ヘッド装置の部分斜視図、
【図１１】実験で使用した磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した部分平面図、
【図１２】面積比率（Ｓ１／Ｓ）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１３】図１２に示すグラフの縦軸を比率にしたときの面積比率（Ｓ１／Ｓ）との関係を示すグラフ、
【図１４】面積比率（Ｓ１／Ｓ２）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１５】図１４に示すグラフの縦軸を比率にしたときの面積比率（Ｓ１／Ｓ２）との関係を示すグラフ、
【図１６】長さの比率（Ｌ１／Ｌ）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１７】図１６に示すグラフの縦軸を比率にしたときの長さの比率（Ｌ１／Ｌ）との関係を示すグラフ、
【図１８】長さの比率（Ｌ１／Ｌ３）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図１９】図１８に示すグラフの縦軸を比率にしたときの長さの比率（Ｌ１／Ｌ３）との関係を示すグラフ、
【図２０】長さの比率（Ｌ２／Ｌ３）と、磁気ディスクの回転数が２０００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角から磁気ディスクの回転数が７２００ｒｐｍの際の磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差及び、高地（１０ｋｆｅｅｔ）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角から平地（sea level）の気圧下での磁気ヘッドスライダのピッチ角を引いたピッチ角差との関係を示すグラフ、
【図２１】従来の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【図２２】従来の別の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【図２３】従来の別の磁気ヘッドスライダのディスク対向面を上向きにして示した平面図、
【符号の説明】
１ 磁気ヘッドスライダ
２ ディスク対向面
６ 前端領域
７ 後端領域
１１、２２ ステップ面
１２、２０、２１ 正圧発生面
１３ 凹溝
１７、１８、１９ 凸状突起部
Ｓｌ リーディング側端面
Ｓｔ トレーリング側端面
Claims (6)
- トレーリング側端面に記録用あるいは再生用又は記録用及び再生用の磁気素子が設けられた磁気ヘッドスライダと、前記磁気ヘッドスライダをディスク対向面の逆面側から弾性支持する支持部材とが設けられてなる磁気ヘッド装置において、
前記磁気スライダは前記支持部材に設けられた揺動支点を中心として、ピッチ方向に揺動可能に弾性支持され、
前記磁気ヘッドスライダのディスク対向面に、前記揺動支点と前記スライダの厚み方向で対向する仮想点上から前記トレーリング側端面と平行な方向に仮想線１を引いたとき、前記磁気ヘッドのリーディング側端面から前記仮想線１までの前端領域内には、前記リーディング側端面から前記トレーリング側端面方向に向けて、ステップ面、正圧発生面、及び凹溝がこの順番に形成され、前記ステップ面及び正圧発生面は、前記凹溝よりもディスク面方向に突出し、且つ前記正圧発生面は前記ステップ面よりもディスク面方向に突出しており、
前記前端領域全体の面積をＳ、前記正圧発生面のリーディング側縁部よりも前記リーディング側端面側に位置する、前記前端領域内での前記ステップ面の面積をＳ１、前記前端領域内での前記正圧発生面の面積をＳ２、前記ディスク対向面に前記仮想点上から前記磁気ヘッドスライダの長手方向に向けて仮想線２を引き、磁気ヘッドスライダ全体の長手方向の長さ寸法をＬ、前記仮想線２上に乗る前記ステップ面の長さ寸法をＬ１、前記仮想線２上に乗る前記正圧発生面の長さ寸法をＬ２、Ｌ１＋Ｌ２をＬ３としたとき、
Ｓ１／Ｓが、０．１８０〜０．２３２の範囲内であり、Ｓ１／Ｓ２が、０．３０〜０．４７の範囲内であり、
Ｌ１／Ｌが、０．０２４０〜０．０６５の範囲内であり、Ｌ１／Ｌ３が、０．０７〜０．２５０の範囲内であり、Ｌ２／Ｌ３が０．８〜０．９３５の範囲内であることを特徴とする磁気ヘッド装置。 - 前記ディスク対向面の前記仮想線１から前記トレーリング側端面までの後端領域には、前記前端領域に形成された凹溝と連続して形成された凹溝が形成されており、前記前端領域側に形成された前記凹溝は少なくとも一部が前記トレーリング側端面にまで通じて形成されている請求項１記載の磁気ヘッド装置。
- 前記ディスク対向面には、前記正圧発生面よりもディスク面方向に突出する凸状突起部が少なくとも一つ以上設けられている請求項１又は２に記載の磁気ヘッド装置。
- 前記凸状突起部の少なくとも１つは、前記仮想線１から前記トレーリング側端面までの後端領域内に設けられる請求項３記載の磁気ヘッド装置。
- 請求項３または４に記載の磁気ヘッド装置と、前記磁気ヘッドスライダのディスク対向面と対向する側に磁気ディスクが設けられた磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドスライダが前記磁気ディスク上から浮上する際の、前記磁気ヘッドスライダと磁気ディスク面との成すピッチ角θ１は、前記磁気素子と前記凸状突起部とが磁気ディスク上に接触したと仮定した場合の、前記支持面とディスク面との成すピッチ角θｘよりも小さいことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 前記ピッチ角θｘは、２１０μｒａｄ以上である請求項５記載の磁気ディスク装置。
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