JP4893469B2 - 磁気ヘッド装置 - Google Patents

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、スライダが、記録媒体の内周側に位置しているときと外周側に位置しているときで、記録媒体からの浮上距離の変動を低減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効果あるいはＴＭＲ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。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と、記録媒体に接近する力を発揮させる負圧発生面とが形成されており、正圧面に作用する浮上力と負圧発生面に生じる下降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。

以下の特許文献１には、磁気ヘッドを、ハードディスクなどの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、スライダに、前方動圧発生部と後方動圧発生部が設けられている。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することで、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

この種の磁気ヘッド装置では、スライダが記録媒体の外周側に対向すると、記録媒体の移動速度が大きくなるために、スライダ全体に作用する浮上力が大きくなり、逆に、スライダが内周側に対向すると、記録媒体の移動速度が低下するために、スライダ全体に作用する浮上力が小さくなる。

特許文献１に記載の磁気ヘッド装置をはじめとする従来の磁気ヘッド装置では、スライダが記録媒体の外周側に対向しているときに、スライダの対向面のほぼ全域に空気流が作用する構造であるために、スライダが記録媒体から浮き上がりすぎて、磁気機能部の記録媒体からの浮上距離が高くなりすぎる傾向にある。

そこで、特許文献１に記載された磁気ヘッド装置では、スライダの後方動圧発生部に負圧を発生させ、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設けることで、外周側においてスライダが浮上しすぎないように制御しようとしている。しかしそのために、逆に、スライダが内周側に対向しているときに、浮上距離が極端に低下することを避けることができない。

すなわち、スライダの対向面の正圧領域や負圧領域の分布を制御して、内周側に対向するときと外周側に対向するときの双方において、ヘッドの浮上距離を安定させることはきわめて難しい。

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浮上距離を、スライダの位置に依存することなく、常に安定させることができる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、
リーディング側端面に向く方向を前方、トレーリング側端面に向く方向を後方、前記リーディング側端面及び前記トレーリング側端面と平行な方向を左右方向とし、
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が形成されており、前記前方正圧面のリーディング側端面に向く前縁部の形状は、前記リーディング側端面及び前記トレーリング側端面を夫々、二分して前後方向へ延びる中心線Ｏ−Ｏを挟み、前記中心線Ｏ−Ｏから左右に離れた位置に、前記スライダの側面に向かうにしたがって後方へ向くように傾斜した両側前縁部と、前記両側前縁部の前記中心線Ｏ−Ｏ側の終端から、前記リーディング側端面に向けて、徐々に前記中心線Ｏ−Ｏに接近する突出前縁部とを備え、
前記突出前縁部と前記中心線Ｏ−Ｏとの間で成す角度は、前記両側前縁部と前記中心線Ｏ−Ｏとの間で成す角度よりも小さく、
前記前方正圧面は、前記突出前縁部と前記突出前縁部の前端の突出前端部とで囲まれた突出部と、前記突出部よりも後方に位置し中心線Ｏ−Ｏと平行な仮想線Ｌ１，Ｌ１と後縁部とで囲まれた中央部と、前記中央部の左右両側に位置して前記両側前縁部と端縁と後縁部とで囲まれた側方部と、を備え、
前記両側前縁部の前方には、前記前方正圧面よりも記録媒体から離れる側に後退した前方ステップ面が設けられ、前記突出前端部の前方には、前記前方ステップ面が設けられておらず、前記突出前端部は、前記リーディング側端面と同一面で形成されており、
前記突出部と前記中央部と前記側方部とが同じ高さで形成され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は、前方正圧面の中央部分をリーディング側端面に向けて突出させているため、空気流は、前方正圧面の中央部分を通過しにくくなり、左右両側部に優先的に流れるようになる。そのために、前方正圧面では左右両側部に正圧が発生しやすく中央部分では正圧が発生しにくい。よって、スライダが記録媒体の外周側に対向しているときと、外周側と内周側との中間に対向しているときのように、記録媒体の移動速度が比較的速いときに、前方正圧面に必要以上に大きな正圧が発生するのを抑制でき、また後方正圧面にも必要以上に大きな正圧が発生するのを抑制できる。

そのために、スライダが記録媒体の外周側や中間に対向しているときに、記録媒体からのスライダの浮上距離が過大となるのを防止できる。一方、スライダが内周側に対向しているときにも、スライダの対向面に流れる空気流が制限されるが、このときは、スライダの対向面の後方正圧部の位置や負圧発生領域の位置を工夫することで、スライダの浮上距離が極端に低下するのを避けることができる。

このように、本発明では、スライダが外周側に対向しているときと中間に対向しているときに、浮上距離が過大になるのを抑制することで、スライダが内周側に対向しているときと外周側に対向しているときとで、浮上距離のばらつきを最小限に抑えることができるように制御しやすくしている。

さらに本発明は、前記スライダが記録媒体の内周側に位置しているときに、外周側に位置しているときよりも、多くの空気を前記後方正圧面に導く案内手段が設けられているものである。

上記の案内手段を設けることで、スライダが記録媒体の内周側に対向し、記録媒体の移動速度が低下しているときに、後方正圧面に空気流を集めることができ、内周側に対向しているときのスライダの浮上距離の低下を抑制できるようになる。

本発明では、前記案内手段として、前記後方正圧面よりも前方には、記録媒体の内周側に向かって斜めに延びる後方ステップ面が設けられている。または、前記案内手段として、前記後方正圧面よりも前方には、記録媒体の内周側に向かって斜めに延びる空気案内溝が設けられている。

本発明では、スライダが、記録媒体の外周側から内周側の間で移動する際に、記録媒体の表面の空気流に速度の差があっても、浮上距離を常に安定させることができるようになる。

図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッド装置のスライダを、記録媒体との対向側を手前に向けて示す平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ矢視の側面図である。図２（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッド装置のスライダを、記録媒体との対向側を手前に向けて示す平面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＢ矢視の側面図である。図３（Ａ）は、比較例の磁気ヘッド装置のスライダを、記録媒体との対向側を手前に向けて示す平面図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ矢視の側面図である。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、図５はスライダを支持する支持装置を示す側面図である。図６は実施の形態と比較例とでの浮上量の変動を説明する線図である。

図１には、本発明の実施の形態の磁気ヘッド装置１に設けられたスライダ１０が示されている。スライダ１０は、アルミナ・チタンカーバイトなどで立方体形状に形成されており、このスライダ１０のトレーリング側端部に磁気機能部２が設けられている。

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。

図１（Ａ）では、スライダ１０の記録媒体Ｄと対向する対向側１０ａが手前に向けて示されている。図１（Ｂ）に示すように、記録媒体Ｄとの対向側１０ａと逆側が押圧側１０ｂであり、この押圧側１０ｂに、記録媒体Ｄへ押圧する押圧力Ｆが作用する。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とを有している。

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と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１（Ａ）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中心線をＯ−Ｏで示している。前記磁気機能部２の中心は、この中心線Ｏ−Ｏ上に位置している。

図５に示すように、磁気ヘッド装置１では、スライダ１０の押圧側１０ｂの背面が支持装置によって支持されている。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Ｆ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に向く背面が接着固定されている。

図５に示すように、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の背面に当接し、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の面との当接点である作用支点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との当接点である作用支点７ａを支点として、姿勢が変化できるように支持されている。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１（Ａ）には、ピボット７とスライダ１０との作用支点７ａが投影されて示されている。この作用支点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（Ａ）（Ｂ）に示すように、スライダ１０の対向側１０ａでは、前記作用支点７ａよりも前方に、前方正圧面２１が形成されている。前方正圧面２１は、記録媒体Ｄに対面する平面であり、前後方向の長さ寸法よりも左右方向の幅寸法が広く形成されている。

前方正圧面２１のリーディング側端面１０ｃに向く前縁部の形状は、中心線Ｏ−Ｏを挟み、中心線Ｏ−Ｏから左右に離れた位置に、側面１０ｅ，１０ｆに向かうにしたがって徐々に後方へ向くように傾斜した両側前縁部２１ａ，２１ａが形成されている。また、それぞれの両側前縁部２１ａ，２１ａの中心線Ｏ−Ｏ側の終端から、リーディング側端面１０ｃに向けて、徐々に中心線Ｏ−Ｏに接近する突出前縁部２１ｂ，２１ｂが形成されている。突出前縁部２１ｂと中心線Ｏ−Ｏとの間で成す角度は、両側前縁部２１ａ，２１ａと中心線Ｏ−Ｏとの間で成す角度よりも小さい。

前記突出前縁部２１ｂ，２１ｂの前端は、突出前端部２１ｃである。この突出前端部２１ｃは、スライダ１０のリーディング側端面１０ｃと同一面に形成されている。

前方正圧面２１の左右両端縁２１ｄ，２１ｄは、スライダ１０のそれぞれの側面１０ｅ，１０ｆと接近した位置にある。前方正圧面２１の後縁部２１ｅは、スライダ１０のリーディング側端面１０ｃと平行であり、この後縁部２１ｅは、前記作用支点７ａよりも前方に位置している。

前方正圧面２１は、突出前縁部２１ｂ，２１ｂと突出前端部２１ｃとで囲まれた領域が突出部２２である。前方正圧面２１は、前記突出部２２よりも後方に位置し、中心線Ｏ−Ｏと平行な仮想線Ｌ１，Ｌ１と後縁部２１ｅとで囲まれた領域が中央部２３ａである。また、中央部２３ａの左右両側に位置して、それぞれの両側前縁部２１ａと端縁２１ｄと後縁部２１ｅで囲まれた領域が側方部２３ｂ，２３ｃである。

前記中心線Ｏ−Ｏは、突出前端部２１ｃを左右に二分する位置を通過している。ただし、突出前端部２１ｃが、中心線Ｏ−Ｏに対して左右のいずれかの方向に位置ずれして形成されていてもよい。前方正圧面２１の突出部２２および突出前端部２１ｃは、スライダ１０が外周側（ＯＤ）で記録媒体Ｄに対向しているときに、空気がトレーリング側に多く流れすぎないように制限するためのものである。よって、前記突出部２２および突出前端部２１ｃが、中心線Ｏ−Ｏに対して外周側（ＯＤ）の側面１０ｆに近づくように片寄った位置に形成されていてもよい。

スライダ１０のリーディング側端面１０ｃと、前方正圧面２１の両側前縁部２１ａ，２１ａとの間には前方ステップ面２５ａ，２５ｂが形成されている。前方ステップ面２５ａ，２５ｂは、前方正圧面２１よりも、記録媒体Ｄから離れており、前方ステップ面２５ａ，２５ｂと前方正圧面２１との段差は０．１μｍ程度である。

また、前方正圧面２１の突出部２２の前方、すなわち突出前端部２１ｃよりも前方には前方ステップ面が形成されていない。なお、突出前端部２１ｃよりも前方に前方ステップ面２５ａ，２５ｂと同じ高さ位置にあるステップ面が形成されていてもよいが、このステップ面は前方ステップ面２５ａ，２５ｂよりも十分に面積が小さく、突出部２２に向けて積極的に空気流を導く機能が低いことが必要である。

前方正圧面２１の後縁部２１ｅよりも後方には、トレーリング側端面１０ｄに向けて延びるレール部２５ｃ，２５ｃが形成されている。このレール部２５ｃ，２５ｃは、前方ステップ面２５ａ，２５ｂと同じ高さの平面である。前方正圧面２１の後縁部２１ｅよりも後方には、負圧面２８が形成されている。この負圧面２８は、前方ステップ面２５ａ，２５ｂおよびレール部２５ｃ，２５ｃの表面よりも、さらに記録媒体Ｄから１〜３μｍ程度後退した位置に形成されている平面であり、この負圧面２８は、スライダ１０のトレーリング側端面１０ｄおよび両側面１０ｅ，１０ｆまで延びている。

図５に示すように、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）が、リーディング側端面１０ｃから、記録媒体Ｄとスライダ１０との間に入る。空気流は、前方ステップ面２５ａ，２５ｂから前方正圧面２１の主に側方部２３ｂ，２３ｃの表面に導かれ、前方正圧面２１と記録媒体Ｄとの間に流れる空気流により、前方正圧面２１に、記録媒体Ｄから離れる方向へ持ち上げようとする浮上圧力が作用する。

また、前方正圧面２１の後縁部２１ｅの後方では、前方正圧面２１と負圧面２８との段差が大きくなっており、この段差部分の左右両側部には、レール部２５ｃ，２５ｃが位置している。よって、後縁部２１ｅよりも後方でレール部２５ｃ，２５ｃで囲まれている領域が前方負圧発生領域２９となる。前方正圧面２１の表面を流れた空気流が前方負圧発生領域２９内に流れ込むことで、前方負圧発生領域２９では、記録媒体Ｄとの距離を接近させようとする吸引圧力が発生する。前方正圧面２１に作用する正圧と、前方負圧発生領域２９に作用する負圧とで、スライダ１０のリーディング側端縁１０ｃの記録媒体Ｄの表面からの浮上量が調整される。

スライダ１０の対向側１０ａでは、作用支点７ａよりもさらに後方で、トレーリング側端面１０ｄに直近した位置に後方正圧面３１が設けられている。後方正圧面３１は、前方正圧面２１と同じ高さ位置の平面であり、後方正圧面３１の面積は、前方正圧面２１の面積よりも十分に小さい。

後方正圧面３１よりも前方には、案内堤部３２ａ，３２ｂが一体に延びている。案内堤部３２ａと案内堤部３２ｂとの間には、前方に向けて開放する空気案内溝３３が形成されている。案内堤部３２ａ，３２ｂの表面は、後方正圧面３１と同じ高さの平面であり、空気案内溝３３の底面は、前記負圧面２８と同じ高さ位置にある平面である。案内堤部３２ａと案内堤部３２ｂは互いに平行である。この案内堤部３２ａ，３２ｂと前記空気案内溝３３は、リーディング側端面１０ｃに向かうにしたがって、内周側の側面１０ｅに接近するように、中心線Ｏ−Ｏに対して内周側へ傾斜して延びている。また、空気案内溝３３の前方の開口端には、前方ステップ面２５ａ，２５ｂと同じ高さの制御突条部３４が設けられている。空気流はこの制御突条部３４を乗り越えて空気案内溝３３内に導かれる。ただし、この制御突条部３４は無くてもよい。

空気案内溝３３の前方の開口端は、前方正圧面２１の内周側の側方部２３ｃに対向している。外周側に位置する案内堤部３２ａの前端は、内周側に位置する案内堤部３２ｂの前端よりも前方に延びている。空気案内溝３３が、内周側に向けて斜めに延び、且つ外周側の案内堤部３２ａが内周側の案内堤部３２ｂよりも前方へ長く延びていることにより、スライダ１０が図４に示す内周側（ＩＤ側）に位置しているときに、スライダ１０と記録媒体Ｄとの間の空気流ＩＡを集めて、後方正圧面３１に供給しやすくなっている。

後方正圧面３１の前方では、案内堤部３２ａと案内堤部３２ｂとの間に後方ステップ面３５ａが形成されている。また、内周側の案内堤部３２ｂよりもさらに内周側にも後方ステップ面３５ｂが形成されている。ただし、外周側の案内堤部３２ａよりも外周側には、後方ステップ面が形成されていない。後方ステップ面３５ａ，３５ｂは、内周側に向けて斜め前方に延びているため、スライダ１０が図４に示す内周側（ＩＤ側）に位置しているときに、スライダ１０と記録媒体Ｄとの間の空気流ＩＡを、後方正圧面３１の表面に供給しやすくなっている。

後方正圧面３１の後方には、後方ステップ面３５ａ，３５ｂと同じ高さの後方突出面３６が形成されており、磁気機能部２は、後方突出面３６に配置されている。

前方正圧面２１と後方正圧面３１との間には、中間正圧面４１，４１が設けられている。中間正圧面４１，４１は、中心線Ｏ−Ｏを挟んで左右に離れる位置にそれぞれ形成されている。左右両側の中間正圧面４１，４１は、その前縁部が、作用支点７ａよりも後方に離れて位置している。また、２つの中間正圧面４１，４１の面積の合計は、前方正圧面２１の面積よりも小さい。それぞれの中間正圧面４１，４１は、前方正圧面２１および後方正圧面３１と同じ高さに位置する平面である。

それぞれの中間正圧面４１，４１の前方には中間ステップ面４２，４２が形成されている。この中間ステップ面４２，４２は、前方ステップ面２５ａ，２５ｂおよび後方ステップ面３５ａ，３５ｂと同じ高さ位置に形成されている。空気流は中間ステップ面４２，４２からそれぞれの中間正圧面４１，４１の表面に導かれる。

外周側の中間正圧面４１と外周側の前記案内堤部３２ａとの間には中間壁部４３ａが形成され、内周側の中間正圧面４１と内周側の前記案内堤部３２ｂとの間には、中間壁部４３ｂが形成されている。中間壁部４３ａと中間壁部４３ｂは、それぞれの中間正圧面４１，４１および案内堤部３２ａ，３２ｂの表面と同じ高さ位置にある平面である。

中間壁部４３ａ，４３ｂの後方には前記負圧面２８が位置して段差が大きくなっており、中間壁部４３ａの後方に後方負圧発生領域４４ａが形成され、中間壁部４３ｂの後方に後方負圧発生領域４４ｂが形成されている。スライダ１０の後方では、後方正圧面３１に作用する正圧および中間正圧面４１，４１に作用する正圧と、後方負圧発生領域４４ａ，４４ｂに作用する負圧により、後方部分の記録媒体Ｄからの浮上距離が設定される。

図１（Ａ）に示すように、それぞれの中間正圧面４１，４１の後方には、中間ステップ面４２などの各ステップ面と同じ高さの平面である後方突出面４５，４５が形成されている。

なお、各正圧面とステップ面および負圧面は平面であるが、ここでの平面とは、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。

実施の形態の磁気ヘッド装置１では、図４と図５に示すように、スライダ１０が記録媒体Ｄに対向し、ハードディスクなどの記録媒体Ｄが回転すると、記録媒体Ｄの表面とスライダ１０との隙間内で、リーディング側からトレーリング側に空気が流れる。この空気流は、前方ステップ面２５ａ，２５ｂから前方正圧面２１の表面に導かれ、前方正圧面２１に正圧が発生する。また、後方正圧面３１と記録媒体Ｄとの間の空気流により後方正圧面３１にも正圧が作用する。その結果、図５に示すように、スライダ１０の対向側１０ａに当たる空気の圧力を受けて、スライダ１０は、リーディング側端面１０ｃが上向きに持ち上げられて斜めの浮上姿勢となる。また、後方正圧面３１に作用する浮上力を受けて、トレーリング側端面１０ｄが記録媒体Ｄの表面から所定の寸法で浮き上がり、トレーリング側端面１０ｄに設けられた磁気機能部２と記録媒体Ｄとの間に所定の浮上距離が設定される。

また、スライダ１０の対向側１０ａに与えられる空気流により、中間正圧面４１，４１に正圧が作用する。中間正圧面４１，４１は、中心線Ｏ−Ｏから左右に離れて位置しているため、両中間正圧面４１，４１に作用する正圧により、スライダ１０のロール方向への傾斜姿勢が安定させられる。

図４に示すように、スライダ１０が記録媒体Ｄの外周側（ＯＤ）に対向しているとき、記録媒体Ｄの表面の空気流が最も速い。また、外周側に位置するスライダ１０は、中心線Ｏ−Ｏとリーディング側端面１０ｃとの交点が、中心線Ｏ−Ｏとトレーリング側端面１０ｄとの交点よりも記録媒体Ｄの中心側に向くように、中心線Ｏ−Ｏが記録媒体Ｄの接線に対して傾斜する姿勢である。したがって、スライダ１０が記録媒体Ｄの外周側に対向しているとき、図１に示すように、空気流ＯＡは、外周側（ＯＤ）の斜め前方から、スライダ１０の対向側１０ａに導かれる。

スライダ１０が記録媒体Ｄの内周側（ＩＤ側）に対向しているとき、記録媒体の表面の空気流は最も遅い。このとき、スライダ１０は、中心線Ｏ−Ｏとリーディング側端面１０ｃとの交点が、中心線Ｏ−Ｏとトレーリング側端面１０ｄとの交点よりも記録媒体Ｄの中心から離れる側へ向くように、中心線Ｏ−Ｏが記録媒体Ｄの接線に対して傾斜する姿勢となる。したがって、スライダ１０が記録媒体Ｄの内周側ＩＤ）に対向しているとき、図１に示すように、空気流ＩＡは、内周側（ＩＤ）の斜め前方から、スライダ１０の対向側１０ａに導かれる。

スライダ１０が、外周側（ＯＤ）と内周側（ＩＤ）のほぼ中間部（ＭＤ）において記録媒体Ｄに対向するとき、記録媒体Ｄの表面の空気流は、外周側（ＯＤ）よりも遅く内周側（ＩＤ）よりも速い。ただし、スライダ１０の中心線Ｏ−Ｏは、記録媒体Ｄの接線とほぼ平行であり、図１に示すように、空気流ＭＡは、ほぼ中心線Ｏ−Ｏと平行に流れて対向側１０ａに導かれる。

よって、従来のスライダでは、記録媒体Ｄの外周側（ＯＤ）に対向しているときに、記録媒体Ｄの表面からの浮上距離が高くなる。スライダが外周側と内周側との間の中間部（ＭＤ）に対向しているとき、記録媒体Ｄの表面の空気流は、外周側（ＯＤ）よりも遅くなるが、スライダの中心線Ｏ−Ｏが、記録媒体Ｄの接線とほぼ平行であるため、空気流がリーディング側端面とほぼ直角に流れ込む。この姿勢のときに、正圧面が最も効果的に機能するようになり、スライダの記録媒体Ｄからの浮上距離は、外周側（ＯＤ）に対向しているときと、ほぼ同等に高くなる。

これに対し、スライダが記録媒体Ｄの内周側（ＩＤ）に対向しているときには、記録媒体Ｄの表面の空気流が遅くなり、さらにスライダの中心線Ｏ−Ｏが、記録媒体の接線に対して傾く姿勢となるため、スライダの対向側に形成された正圧面に作用する正圧が低下し、記録媒体Ｄからの浮上距離が低下しやすい。

そこで、図１（Ａ）（Ｂ）に示すスライダ１０は、記録媒体Ｄの中間部（ＭＤ）に対向しているときと、外周側（ＯＤ）に対向しているときとで、スライダ１０の浮上距離が過大にならないように制御して、スライダ１０が内周側（ＩＤ）に対向しているときと比べて、浮上距離の差が大きくならないように構成されている。

すなわち、図１（Ａ）に示すように、前方正圧面２１の前縁部では、中心線Ｏ−Ｏの位置で、前方へ突出する突出部２２が形成されており、突出部２２の突出前端部２１ｃよりも前に前方ステップ面が設けられていない。一方、前方正圧面２１の両側前縁部２１ａ，２１ａのそれぞれの前方には前方ステップ面２５ａ，２５ｂが形成されている。

そのため、スライダ１０が記録媒体Ｄの中間部（ＭＤ）に対向しているときに、リーディング側端面１０ｃとほぼ垂直な向きで流入する空気流ＭＡは、前方ステップ面２５ａ，２５ｂに導かれて前方正圧面２１の側方部２３ｂ，２３ｃに優先的に導かれ、突出部２２とその後方の中央部２３ａには空気流ＭＡが流入しにくい。よって、側方部２３ｂ，２３ｃに正圧が作用してこの部分に浮上圧力が発生するが、突出部２２および中央部２３ａに発生する正圧は小さい。また、後方正圧面３１は、前方正圧面２１の中央部２３ａの後方に位置しているため、後方正圧面３１の表面に導かれる空気流は比較的少ない。

そのため、前方正圧面２１に発生する浮上圧力と、後方正圧面３１に発生する浮上圧力の双方が比較的低くなり、これと、前方負圧発生領域２９と後方負圧発生領域４４ａ，４４ｂに作用する負圧とにより、中間部（ＭＤ）に位置しているときのスライダ１０の浮上距離が抑制される。

スライダ１０が外周側（ＯＤ）に位置するときは、図１（Ａ）に示すように、外周側の斜め前方からの空気流ＯＡが、外周側の前方ステップ面２５ａから、前方正圧面２１の外周側の側方部２３ｂの表面および中央部２３ａに導かれやすい。ただし前方正圧面２１に前方へ突出する突出部２２が形成されているため、空気流ＯＡは内周側の側方部２３ｂの表面に導かれにくい。したがって、前方正圧面２１に正圧が発生する領域が狭められ、スライダ１０のリーディング側端面１０ｃの浮上距離が抑制される。また、後方正圧面３１の前方では、内周側の側面１０ｅに向かって延びる空気案内溝３３と、内周側の側面１０ｅに向く後方ステップ面３５ａ，３５ｂが形成されているが、外周側に向けられる空気案内溝や後方ステップ面が設けられていない。したがって、スライダ１０が外周側（ＯＤ）に対向しているときに、後方正圧面３１に発生する正圧が小さく、スライダ１０のリーデング側とトレーリング側の双方の浮上距離が抑制される。

このように、図１に示すスライダ１０は、中間部（ＭＤ）に位置しているときと、外周側（ＯＤ）に位置しているときとで、記録媒体Ｄの表面からの浮上距離が抑制されるため、中間部（ＭＤ）と外周部（ＯＤ）において、内周側（ＩＤ）に対向しているときの浮上距離との差を小さくできる。

よって、スライダ１０が内周側（ＩＤ）に位置しているときを基準として、磁気機能部２の浮上距離が最適になるように設計することで、スライダが内周側から外周側までのどの位置で記録媒体Ｄに対向していても、磁気機能部２の浮上距離を安定させることができる。

さらに、図１（Ａ）（Ｂ）に示す磁気ヘッド装置１では、スライダ１０が内周側（ＩＤ）に位置しているときに、磁気機能部２の記録媒体Ｄからの浮上距離が低下しすぎないように対処されている。すなわち、後方正圧面３１の前方では、前方へ向かって内周側へ傾斜して延びる空気案内溝３３が形成され、また後方正圧面３１の前方では、内周側へ向けて斜めに延びる後方ステップ面３５ａ，３５ｂが形成されている。したがって、スライダ１０が内周側（ＩＤ）に位置しているときに、空気流ＩＡが、空気案内溝３３と各後方ステップ面３５ａ，３５ｂとで後方正圧面３１の表面に導かれやすくなり、記録媒体Ｄの表面の空気流が比較的遅くても後方正圧面３１に作用する正圧が低下しにくくなっている。

よって、スライダが内周側から外周側までのどの位置で記録媒体Ｄに対向していても、磁気機能部２の浮上距離を安定させることができる。

図２（Ａ）（Ｂ）に示す第２の実施の形態の磁気ヘッド装置のスライダ１１０は、図１に示すスライダ１０と同じ構造の部分には同じ符号を付して、詳しい説明を省略している。

図２に示すスライダ１１０は、前方正圧面１２１のパターンが、図１に示す前方正圧面２１のパターンと相違している。前方正圧面１２１は、突出部１２２の面積が図１（Ａ）に示す突出部２２よりも広く、前方正圧面１２１の前端部１２１ｃの幅寸法Ｗ２が、図１（Ａ）に示す突出部２２の前端面２１ｃの幅寸法Ｗ１よりも広く形成されている。突出部１２２以外の前方正圧面１２１のパターンは、図１（Ａ）に示す前方正圧面２１のパターンと同じである。また、図２に示すスライダ１１０は、後方正圧面３１や中間正圧面４１などの構造が、図１に示すスライダ１０と同じである。

図２に示す第２の実施の形態の磁気ヘッド装置では、スライダ１１０の対向側１０ａに形成された前方正圧面１２１の突出部１２２の面積が広く、前端部１２１ｃの幅寸法Ｗ２が広いため、空気流の流入が突出部１２２により広い範囲で抑制される。そのため、記録媒体Ｄの中間部（ＭＤ）に対向するときと外周側（ＯＤ）に対向するときにおける磁気機能部２の浮上距離を、図１に示すスライダ１０よりもさらに低く設定でき、内周側（ＩＤ）と中間部（ＭＤ）と外周側（ＯＤ）とでの浮上距離の差をさらに小さくできる。

（実施例）
図１（Ａ）（Ｂ）に示すスライダ１０を用いたものであり、前方正圧面２１の突出部２２の突出前端部２１ｃの幅寸法Ｗ１を０．０６ｍｍとしたものを実施例１とした。図２（Ａ）（Ｂ）に示すスライダ１１０を用いたものであり、前方正圧面１２１の前端部１２１ｃの幅寸法Ｗ２を０．１５ｍｍとしたものを実施例２とした。

（比較例１）
図３（Ａ）（Ｂ）に示すスライダ２１０を使用した磁気ヘッド装置を比較例とした。このスライダ２１０は、前方正圧面２２１に突出部が形成されておらず、前方正圧面２２１の前縁部２２１ａは、スライダ１０のリーディング側端面１０ｃと平行であり、前縁部２２１ａは、リーディング側端面１０ｃから後方に離れた位置にあるそして、前方正圧面２２１の前縁部とリーディング側端面１０ｃとの間に、広い前方ステップ面２２５が形成されている。また、後方正圧面３１や中間正圧面４１，４１および空気案内溝３３と後方ステップ面３５ａ，３５ｂの構造は、実施例１および実施例２と同じである。

（評価）
各実施例の磁気ヘッド装置および各比較例の磁気ヘッド装置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、実施例と比較例のスライダの長辺を１．２４ｍｍ、短辺を１．００ｍｍとし、前方正圧面と前方ステップ面との段差、および後方正圧面と後方ステップ面との段差を０．１０μｍ、前方正圧面と負圧面との段差、および後方正圧面と負圧面との段差を１．５０μｍとした。作用支点７ａに作用する記録媒体Ｄ方向への押圧力（ロード圧）Ｆを、１９．６ｍＮとし、記録媒体Ｄの回転数を５４００ｒｐｍとした。

図６はその評価結果を示している。横軸は記録媒体の中心からスライダの作用支点７ａまでの距離（半径）、縦軸は、磁気機能部の記録媒体Ｄの表面からの浮上距離（ｎｍ）である。

図６において線（ｉ）が実施例１、（ｉｉ）が実施例２、（ｉｉｉ）が比較例である。実施例１と実施例２は、比較例に比較して、内周側（ＩＤ）から外周側（ＯＤ）へスライダが移動したときの浮上距離の変動が少ない。

（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態の磁気ヘッド装置を対向側を手前に向けて示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視の側面図、 （Ａ）は、本発明の第２の実施の形態の磁気ヘッド装置を対向側を手前に向けて示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視の側面図、 （Ａ）は、比較例の磁気ヘッド装置を対向側を手前に向けて示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視の側面図、 記録媒体と磁気ヘッドとの対向位置を示す平面図、 磁気ヘッド装置を支持する支持装置の側面図、 実施例と比較例の評価結果を示す線図、

符号の説明

１ 磁気ヘッド装置
２ 磁気機能部
７ａ 作用支点
１０，１１０ 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
１０ｅ 内周側の側面
１０ｆ 外周側の側面
２１，１２１ 前方正圧面
２２，１２２ 突出部
２１ｃ，１２１ｃ 前端部
２３ａ 中央部
２３ｂ，２３ｃ 側方部
２５ａ，２５ｂ 前方ステップ面
３１ 後方正圧面
４１ 中間正圧面

Claims (4)

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、
   リーディング側端面に向く方向を前方、トレーリング側端面に向く方向を後方、前記リーディング側端面及び前記トレーリング側端面と平行な方向を左右方向とし、
   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が形成されており、前記前方正圧面のリーディング側端面に向く前縁部の形状は、前記リーディング側端面及び前記トレーリング側端面を夫々、二分して前後方向へ延びる中心線Ｏ−Ｏを挟み、前記中心線Ｏ−Ｏから左右に離れた位置に、前記スライダの側面に向かうにしたがって後方へ向くように傾斜した両側前縁部と、前記両側前縁部の前記中心線Ｏ−Ｏ側の終端から、前記リーディング側端面に向けて、徐々に前記中心線Ｏ−Ｏに接近する突出前縁部とを備え、
   前記突出前縁部と前記中心線Ｏ−Ｏとの間で成す角度は、前記両側前縁部と前記中心線Ｏ−Ｏとの間で成す角度よりも小さく、
   前記前方正圧面は、前記突出前縁部と前記突出前縁部の前端の突出前端部とで囲まれた突出部と、前記突出部よりも後方に位置し中心線Ｏ−Ｏと平行な仮想線Ｌ１，Ｌ１と後縁部とで囲まれた中央部と、前記中央部の左右両側に位置して前記両側前縁部と端縁と後縁部とで囲まれた側方部と、を備え、
   前記両側前縁部の前方には、前記前方正圧面よりも記録媒体から離れる側に後退した前方ステップ面が設けられ、前記突出前端部の前方には、前記前方ステップ面が設けられておらず、前記突出前端部は、前記リーディング側端面と同一面で形成されており、
   前記突出部と前記中央部と前記側方部とが同じ高さで形成されていることを特徴とする磁気ヘッド装置。
2. 前記スライダが記録媒体の内周側に位置しているときに、外周側に位置しているときよりも、多くの空気を前記後方正圧面に導く案内手段が設けられている請求項１記載の磁気ヘッド装置。
3. 前記案内手段として、前記後方正圧面よりも前方には、記録媒体の内周側に向かって斜めに延びる後方ステップ面が設けられている請求項２記載の磁気ヘッド装置。
4. 前記案内手段として、前記後方正圧面よりも前方には、記録媒体の内周側に向かって斜めに延びる空気案内溝が設けられている請求項２記載の磁気ヘッド装置。

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