(57)【要約】【課題】高記録密度に必要な再生信号を確保でき、かつ再生素子を保護し信頼性の向上した磁気ヘッド、およびこれを備えたディスク装置を提供する。【解決手段】ディスク装置の磁気ヘッド３３は、記録媒体に情報を記録する記録素子５６と、記録媒体から記録情報を再生する再生素子５４と、記録素子および再生素子を加熱し記録媒体側に熱膨張させるヒータ５８と、を備え、予め決められた振幅以下の記録電流を記録素子に印加した際に、記録素子と記録媒体表面との間の距離ｄ１が再生素子と記録媒体表面との間の距離ｄ２よりも大きく、予め決められた振幅を越える記録電流を記録素子に印加した際に、記録素子面と記録媒体表面の間の距離ｄ１が再生素子の表面と記録媒体表面との間の距離ｄ２よりも小さくなるように記録素子および再生素子が配置されている。【選択図】    図５
2011008840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に情報を記録する記録素子と、
前記記録媒体から記録情報を再生する再生素子と、
前記記録素子および再生素子を加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、
予め決められた振幅以下の記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が前記再生素子と記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が前記再生素子の表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さくなるように前記記録素子および再生素子が配置されることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項２】
前記記録素子および前記再生素子は、共通の熱膨張係数を有している請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項３】
前記記録素子の熱膨張係数は、前記再生素子の熱膨張係数よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】
前記ヒータは、前記記録素子および再生素子を同時に加熱する単一のヒータであることを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項５】
前記記録素子は、前記記録媒体の表面に対し垂直な記録磁界を印加する主磁極と、前記記録電流が印加され前記主磁極を励磁する記録コイルと、を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項６】
前記記録媒体の表面に対向する対向面を有する浮上型のスライダを備え、
前記記録素子および再生素子は、一部が前記対向面に露出して前記スライダに設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
【請求項７】
記録層を有するディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転する駆動部と、
前記記録媒体に対し情報処理を行う磁気ヘッドと、を備え、
前記磁気ヘッドは、
前記記録層に情報を記録する記録素子と、
前記記録媒体から記録情報を再生する再生素子と、
前記記録素子および再生素子を加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、
予め決められた振幅以下の記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が前記再生素子と記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が前記再生素子の表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さくなるように前記記録素子および再生素子が配置されることを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディスク装置に用いる磁気ヘッド、およびこの磁気ヘッドを備えたディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転駆動するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリと、を備えている。磁気ヘッドは、キャリッジアッセンブリのサスペンションに取り付けられたスライダ、およびスライダに設けられたヘッド部を有し、このヘッド部は、ライト用の記録素子とリード用の再生素子とを含んで構成されている。
【０００３】
近年、磁気ディスク装置の高記録密度化、大容量化あるいは小型化を図るため、垂直磁気記録用の磁気ヘッドが提案されている。このような磁気ヘッドにおいて、記録素子は、垂直方向磁界を発生させる主磁極と、その主磁極のトレーリング側にライトギャップを挟んで配置されて磁気ディスクとの間で磁路を閉じるリターン磁極と、主磁極に磁束を流すためのコイルとを有している。また、磁気ヘッドは、記録素子、再生素子を熱膨張させて磁気ヘッドの浮上高を調整する加熱用のヒータを備えている。
【０００４】
磁気ヘッドにおいて、記録素子の主磁極と磁気ディスクとの距離を、再生素子と磁気ディスクとの距離よりも小さく形成したものが提案されている。この場合、記録素子の主磁極部と再生素子は、ヒータにより加熱された際、同程度突き出してディスクに接近するように構成されている。磁気ディスクからの記録信号をより良好なＳ／Ｎ比で読むためには、再生素子のＭＲヘッド部分を磁気ディスクに出来る限り近づけることが望ましい。そのため、ヒータにより素子全体を加熱して再生素子を磁気ディスク側に突出させるが、記録素子の主磁極部分も同様に突出し、先に磁気ディスクに接触するため、それ以上、再生素子を磁気ディスクに近づけることができない。
【０００５】
このような問題を解決する手段として、ヒーターにより加熱された時、記録素子の主磁極に対して再生ヘッドがより突き出すような熱膨張特性を有する磁気ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６９７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような熱膨張特性を有する磁気ヘッドの場合、記録ヘッドの主磁極を励起して記録動作を行う際、ヒーターによりヘッドを加熱しても再生素子の突き出し量の方が多く、記録ヘッドを磁気ディスクに十分接近させることができず、十分なＳ／Ｎ比を得ることが難しい。
【０００８】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、高記録密度に必要な再生信号のＳ／Ｎを確保でき、かつ再生素子を保護し信頼性の向上した磁気ヘッド、およびこれを備えたディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の態様に係る磁気ヘッドは、記録媒体に情報を記録する記録素子と、前記記録媒体から記録情報を再生する再生素子と、前記記録素子および再生素子を加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、予め決められた振幅以下の記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が前記再生素子と記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が再生素子の表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さくなるように前記記録素子および再生素子が配置されている。
【００１０】
この発明の他の態様に係るディスク装置は、記録層を有するディスク状の記録媒体と、前記記録媒体を回転する駆動部と、前記記録媒体に対し情報処理を行う磁気ヘッドと、を備え、  
前記磁気ヘッドは、前記記録媒体に情報を記録する記録素子と、前記記録媒体から記録情報を再生する再生素子と、前記記録素子および再生素子を加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、予め決められた振幅以下の記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が前記再生素子と記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記記録素子に印加した際に、前記記録素子と記録媒体表面との間の距離が再生素子の表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さくなるように前記記録素子および再生素子が配置されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の態様によれば、高記録密度に必要な再生信号のＳ／Ｎを確保でき、かつ再生素子を保護し信頼性の向上した磁気ヘッド、およびこれを備えたディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明の実施形態に係るＨＤＤを示す斜視図。
【図２】図２は、前記ＨＤＤの磁気ヘッドおよびサスペンションを示す側面図。
【図３】図３は、前記磁気ヘッドのスライダのディスク対向面側を示す斜視図。
【図４】図４は、前記磁気ヘッドおよびサスペンションを拡大して示す断面図。
【図５】図５は、前記磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。
【図６】図６は、通電により主磁極が熱膨張した状態における前記ヘッド部を拡大して示す断面図。
【図７】図７は、複数の磁気ヘッドが作りこまれたウエファーから、複数のスライダが一列に並んだ状態まで加工された棒状体を示す斜視図。
【図８】図８は、前記磁気ヘッドの主磁極および再生素子の突出高さが同一となった状態における前記ヘッド部を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下図面を参照しながら、この発明に係るディスク装置をハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する）に適用した実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、ＨＤＤのトップカバーを取り外して内部構造を示し、図２は、浮上状態の磁気ヘッドを示している。図１に示すように、ＨＤＤは筐体１０を備えている。この筐体１０は、上面の開口した矩形箱状のベース１１と、図示しない矩形板状のトップカバーを備えている。トップカバーは、複数のねじによりベースにねじ止めされ、ベースの上端開口を閉塞している。これにより、筐体１０内部は気密に保持され、呼吸フィルター２６を通してのみ、外部と通気可能となっている。ベース１１およびトップカバーは例えばアルミ、鉄、ステンレス、冷間圧延炭素鋼鈑等の金属材料によって形成されている。
【００１５】
ベース１１上には、記録媒体としての磁気ディスク１２および機構部が設けられている。機構部は、磁気ディスク１２を支持および回転させるスピンドルモータ１３、磁気ディスク１２に対して情報の記録、再生を行なう複数、例えば、２つの磁気ヘッド３３、これらの磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２の表面に対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ１４、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）１６を備えている。また、ベース１１上には、磁気ヘッド３３が磁気ディスクの最外周に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置に保持するランプロード機構１８、ＨＤＤに衝撃等が作用した際、ヘッドクチュエータを退避位置に保持するイナーシャラッチ機構２０、およびプリアンプ、ヘッドＩＣ等の電子部品が実装された基板ユニット１７が設けられている。
【００１６】
ベース１１の底壁外面には、基板ユニット１７を介してスピンドルモータ１３、ＶＣＭ１６、および磁気ヘッド３３の動作を制御する図示しない制御回路基板がねじ止めされる。
【００１７】
図１および図２に示すように、磁気ディスク１２は、垂直２層膜媒体として構成されている。磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチの円板状に形成され非磁性体からなる基板２１を有している。基板２１の各表面には、ソフト・マグネティク・アンダーレーヤーと呼ばれる下地層としての軟磁性層２３と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する垂直磁気記録層２２とが順次積層され、さらにその上に図示しない保護膜が形成されている。
【００１８】
図１に示すように、磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３のハブに互いに同軸的に嵌合されているとともにハブの上端にねじ止めされたクランプばね２１によりクランプされ、ハブに固定されている。磁気ディスク１２は、駆動モータとしてのスピンドルモータ１３により所定の速度で矢印Ｂ方向に回転駆動される。
【００１９】
ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１１の底壁上に固定された軸受部２４と、軸受部から延出した複数のアーム２７と、を備えている。これらのアーム２７は、磁気ディスク１２の表面と平行に、かつ、互いに所定の間隔を置いて位置しているとともに、軸受部２４から同一の方向へ延出している。ヘッドアクチュエータ１４は、弾性変形可能な細長い板状のサスペンション３０を備えている。サスペンション３０は、その基端がスポット溶接あるいは接着によりアーム２７の先端に固定され、アームから延出している。各サスペンション３０は対応するアーム２７と一体に形成されていてもよい。アーム２７およびサスペンション３０によりヘッドサスペンションを構成し、このヘッドサスペンションと磁気ヘッド３３とによりヘッドサスペンションアッセンブリを構成している。
【００２０】
図２に示すように、各磁気ヘッド３３は、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダの流出端に設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有している。磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の弾性により、磁気ディスク１２の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。２本のアーム２７は所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、これらのアームに取り付けられたサスペンション３０および磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２を間に挟んで互いに向かい合って位置している。
【００２１】
各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０およびアーム２７上に固定された中継フレキシブルプリント回路基板（以下、中継ＦＰＣと称する）３５を介して後述するメインＦＰＣ３８に電気的に接続されている。
【００２２】
図１に示すように、基板ユニット１７は、フレキシブルプリント回路基板により形成されたＦＰＣ本体３６と、このＦＰＣ本体から延出したメインＦＰＣ３８とを有している。ＦＰＣ本体３６は、ベース１１の底面上に固定されている。ＦＰＣ本体３６上には、プリアンプ３７、ヘッドＩＣを含む電子部品が実装されている。メインＦＰＣ３８の延出端は、ヘッドアクチュエータ１４に接続され、各中継ＦＰＣ３５を介して磁気ヘッド３３に接続されている。
【００２３】
ＶＣＭ１６は、軸受部２４からアーム２７と反対方向に延出した図示しない支持フレーム、および支持フレームに支持されたボイスコイルを有している。ヘッドアクチュエータ１４をベース１１に組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース１１上に固定された一対のヨーク３４間に位置し、これらのヨークおよびヨークに固定された磁石とともにＶＣＭ１６を構成している。
【００２４】
磁気ディスク１２が回転した状態でボイスコイルに通電することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動および位置決めされる。この際、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の径方向に沿って、磁気ディスクの内周縁部と外周縁部との間を移動される。
【００２５】
次に、磁気ヘッド３３の構成について詳細に説明する。図３は磁気ヘッドのスライダを示す斜視図、図４はスライダの断面図、図５はヘッド部を拡大して示す断面図である。  
図２ないし図４に示すように、磁気ヘッド３３は浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体状に形成されたスライダ４２と、スライダの流出端側の端面に形成されたヘッド部４４とを有している。スライダ４２は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成された基板部分４２ａと、薄膜で形成されたヘッド部４４とを有している。基板部分４２ａの抵抗は、数１０Ωと比較的低い抵抗値を有している。
【００２６】
スライダ４２は、磁気ディスク１２の表面に対向する矩形状のディスク対向面（空気支持面（ＡＢＳ））４３を有している。スライダ４２は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃ（図２、図４参照）により、ディスク面から浮上する。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１２の回転方向Ｂと一致している。スライダ４２は、磁気ディスク１２表面に対し、ディスク対向面４３の長手方向が空気流Ｃの方向とほぼ一致するように配置されている。
【００２７】
図３に示すように、スライダ４２のディスク対向面４３上には正圧を発生させるほぼ矩形状のリーディングステップ４６および一対のサイドステップ４８が突設されている。一対のサイドステップ４８は、ディスク対向面４３の各長辺に沿って延び、互いに間隔を置いて対向している。サイドステップ４８は、リーディングステップ４６からスライダ４２の流出端側に延出している。リーディングステップ４６および一対のサイドステップ４８は、スライダ４２の中心軸線に対して対象に設けられ、全体として、流入側が閉塞され、流出側に向かって開放したほぼＵ字形状に形成されている。
【００２８】
ディスク対向面４３のほぼ中央部には、一対のサイドステップ４８およびリーディングステップ４６によって規定された凹所からなる負圧キャビティ５０が形成されている。負圧キャビティ５０は、空気流Ｃの方向に対し、リーディングステップ４６の流出端側に形成され、かつ、流出端側に向かって開放している。負圧キャビティ５０を設けることにより、ＨＤＤで実現される全てのヨー角において、ディスク対向面４３中心部で負圧を発生させることができる。
【００２９】
スライダ４２は、空気流Ｃの方向に対して、ディスク対向面４３の流出側の端部に突出して設けられたほぼ矩形状のトレーリングステップ部５２を有している。トレーリングステップ５２は、空気流Ｃの方向に対して、負圧キャビティ５０の下流側に位置し、かつ、ディスク対向面４３の幅方向ほぼ中央に位置している。
【００３０】
図３ないし図４に示すように、ヘッド部４４は、基板４２ａのトレーリング端側の端面上に、薄膜プロセスで形成された再生素子５４、記録素子５６、配線を構成する複数の金属膜、ヘッド部の一部を加熱して熱膨張させ、磁気ディスク表面側へ突出させるヒータ５８を備えている。また、ヘッド部４４は、再生素子５４、記録素子５６、およびヒータ５８を外部に電気的に接続するための複数、例えば、６つの端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃを有し、これらの端子は、ヘッド部４４の端面に露出して設けられている。
【００３１】
詳細に述べると、基板４２ａのトレーリング端側の端面上には、絶縁層６１が形成され、この絶縁層上に、軟磁気特性を有する下部シールド層６２ａ、アルミナ等からなるギャップ膜６３、再生素子５４である磁気抵抗効果型素子（ＭＲ素子）、再生素子から電気信号を引き出すための図示しない一対の端子が形成されている。ギャップ膜６３に重ねて軟磁気特性を有する上部シールド層６２ｂが形成されている。上部シールド層６２ｂに重ねて上部絶縁膜６４が形成されている。下部シールド層６２ａ、上部シールド層６２ｂおよび再生素子５４の他端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。再生素子５４は、磁気ディスク１２に記録された情報を再生する。
【００３２】
記録素子５６は、再生素子５４に対して、スライダ４２のトレーリング端側に設けられている。記録素子５６は単磁極ヘッドとして構成されている。記録素子５６は、磁気ディスク１２に対して垂直な記録磁界を印加する高透磁率・高飽和磁束密度を有する軟磁性材料からなる主磁極６６と、主磁極６６のトレーリング側に配置され、主磁極直下の軟磁性層２３を介して効率的に磁路を閉じるためのリターン磁極６８とを有している。主磁極６６には、磁気ディスク１２に記録信号を書き込む際に主磁極６６を励磁する記録コイル７０が巻装さている。主磁極６６は、上部絶縁膜６４に重ねて形成されている。主磁極６６に重ねて絶縁膜７１が形成され、この絶縁膜に重ねてリターン磁極６８が形成されている。主磁極６６は、磁気ディスク１２の表面に対して垂直な方向に延び、主磁極６６の磁気ディスク側の下端面は、ディスク対向面４３に露出し、磁気ディスク１２の表面と対向する。
【００３３】
これら再生素子５４、記録素子５６、およびシールド層を保護絶縁するため、アルミナ等からなる保護絶縁膜７２が形成され、これらの素子を覆っている。保護絶縁膜７２は、ヘッド部４４の外形を構成している。保護絶縁膜７２内には、金属膜からなるヒータ５８が形成され、記録素子５６および再生素子５４の上部近傍に位置している。本実施形態において、ヒータ５８は、記録素子５６および再生素子５４を同時に加熱して熱膨張させる単一のヒータとして構成されている。
【００３４】
記録素子５６の熱膨張係数は、上部シールド層、下部シールド層を含む再生素子５４の熱膨張係数とほぼ等しく、あるいは、この再生素子の熱膨張係数よりも大きく形成されている。図４および図５に示すように、予め決められた振幅の記録電流（Ｉｗ１）以下の記録電流が記録コイル７０に印加された状態、あるいは、再生時のような記録コイル７０に記録電流が印加されていない状態、更に、ヒータ５８に通電されていない状態において、記録素子５６および再生素子５４は、記録素子５６よりも再生素子５６の方が磁気ディスク１２側に突出して設けられている。すなわち、図５に示すように、記録素子５６および再生素子５４は、記録素子５６とディスク表面との間の距離ｄ１が再生素子５６とディスク表面との間の距離ｄ２よりも大きく、記録素子５６の方が引っ込んで設けられている。
【００３５】
なお、図５は、ヒータ５８に通電し、このヒータ５８によって再生素子５４および記録素子５６を加熱し、再生素子５４および記録素子５６を磁気ディスク１２表面側に突出された状態を示している。このように、ヒータ５８により加熱膨張された状態においても、記録素子５６よりも再生素子５６の方が磁気ディスク１２側に突出して位置している。
【００３６】
また、後述するように、記録素子５６による記録動作時、予め決められた振幅の記録電流（Ｉｗ１）を越える振幅の記録電流（Ｉｗ２）が記録コイル７０に印加されると、主磁極６６から垂直磁界が印加されるとともに、主磁極が加熱され、再生素子５４よりも磁気ディスク１２表面側に突出する。この状態で、主磁極６６から磁気ディスク１２の記録層２２に記録電流に対応する磁気信号が書き込まれる。
【００３７】
図３ないし図５に示すように、保護絶縁膜７２の外面、つまり、トレーリング側端面には、６つの端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃが形成されている。また、配線を構成する図示しない複数の金属膜が形成され、再生素子５４は金属膜を介して一対の端子６０ａに電気的に接続されている。記録素子５６の主磁極６６は金属膜を介して端子６０ｂの一方に電気的に接続され、リターン磁極６８は金属膜７４を介して他方の端子６０ｂに電気的に接続されている。ヒータ５８は金属膜を介して一対の端子６０ｃに電気的に接続されている。
【００３８】
上記のように構成された磁気ヘッド３３は、図４に示すように、サスペンション３０の先端部にジンバル７６に取り付けられている。すなわち、スライダ４２を構成する基板４２ａの背面は、銀ペースト７７等によりジンバル７６に貼付されている。これにより、スライダ４２はジンバル７６およびサスペンション３０に対して固定され、かつ、電気的に接続されている。サスペンション３０は、前述したアーム及び軸受部を介して、グランドとなるベース１１に電気的に接続されている。
【００３９】
サスペンション３０上には中継ＦＰＣ７８を含むトレース８０が固定されている。中継ＦＰＣ７８は、サスペンション３０の延出端からサスペンションおよびアームを通って軸受部２４近傍まで延びた複数、ここでは６本の配線を有している。配線の先端は、磁気ヘッド３３の端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃにそれぞれハンダ等の接続材料を用いて電気的に接続されている。また、配線の他端は、メインＦＰＣ３８を介して基板ユニット１７のプリアンプ３７（図１参照）に接続されている。プリアンプ３７は、電源線及び読み書き用の信号線及び再生記録動作制御用の信号線がＦＰＣを介して制御回路基板に電気的に接続されている。
【００４０】
以上のように構成されたＨＤＤによれば、ＶＣＭ１５を駆動することにより、ヘッドアクチュエータ１４が回動し、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動され、位置決めされる。また、磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とディスク対向面４３との間に生じる空気流Ｃにより浮上する。ＨＤＤの動作時、スライダ４２のディスク対向面４３はディスク表面に対し隙間を保って対向している。図２に示すように、磁気ヘッド３３は、ヘッド部４４が最も磁気ディスク１２表面に接近した傾斜姿勢をとって浮上する。この状態で、磁気ディスク１２に対して、再生素子５４により記録情報の読み出しを行うとともに、記録ヘッド５６により情報の書き込みを行う。
【００４１】
図４および図５に示すように、情報再生時、記録コイル７０に記録電流が印加されていない状態において、再生素子５４は、記録素子５６よりも磁気ディスク１２側に突出し、磁気ディスク表面に接近している。更に、ヒータ５８に通電して発熱させることにより、再生素子５４および記録素子５６は加熱膨張され、共に、磁気ディスク１２表面側に突出する。この際、記録素子５６および再生素子５４はほぼ同一の熱膨張係数を有して形成されているため、ほぼ同一量だけ熱膨張して磁気ディスク１２表面側に突出する。そのため、ヒータ５８により加熱した状態においても、再生素子５４の方が記録素子５６よりも磁気ディスク１２表面側に突出した位置関係を維持する。これにより、記録素子５６が磁気ディスク表面に先に接触することなく、再生素子５４を磁気ディスク表面により接近させることができる。この状態で、再生素子５４が磁気ディスク１２から記録情報を読み取ることにより、磁気ディスク１２の記録信号をより高いＳ／Ｎで読み出すことができる。
【００４２】
情報の書き込み動作においては、予め決められた振幅の記録電流（Ｉｗ１）を越える振幅の記憶電流（Ｉｗ２）が記録コイル７０に印加されると、記録コイル７０により主磁極６６が励磁される。これにより、主磁極６６から直下の磁気ディスク１２の記録層２２に垂直方向の記録磁界を印加し、所望のトラック幅にて情報を記録する。この際、記録コイル７０への通電により、記録コイルおよび主磁極６６が加熱される。そのため、図６に示すように、主磁極６６は磁気ディスク１２表面側に熱膨張し、再生素子５４よりも磁気ディスク１２表面側に突出する。すなわち、記録素子５６および再生素子５４は、記録素子５６とディスク表面との間の距離ｄ１が再生素子５６とディスク表面との間の距離ｄ２よりも小さく、記録素子５６の方が突出して位置する。これにより、記録素子５６をより磁気ディスク１２表面に接近させた状態で信号記録を行うことができ、より高い磁界強度で書込みが可能となる。  
なお、この状態は記録素子５６と磁気ディスク１２表面との距離をドライブ製造工程中に測定する場合にも用いられる。前述したとおり、予め決められた振幅の記録電流（Ｉｗ１）を越える振幅の記録電流（Ｉｗ２）が記録コイル７０に印加された状態でヒータ５８に通電して加熱し、記録素子５６を磁気ディスク１２表面に接触させ、記録素子５６と磁気ディスク１２表面との距離を測定する。その際、再生素子５４と磁気ディスク１２との接触を防止し、再生素子５４の保護膜にダメージを与えることやＥＳＤ破壊を回避することが出来る。
【００４３】
次に、上記磁気ヘッドの製造方法について説明する。  
図７は、複数の磁気ヘッドが作りこまれたウエファーから、複数のスライダが一列に並んだ状態まで加工された棒状体を示している。この棒状体８１において、各記録素子５６および再生素子５４はリード線を介して対応する端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃに接続されている。素子高さを決めるため、棒状体８１の下面であるディスク対向面（ＡＢＳ）４３をラッピング加工（研磨加工）する。ラッピング加工する際、予め記録素子通電用のプローブ８２を記録素子用の端子６０ａに接続する。
【００４４】
そして、予め決められた記録電流Ｉｗ３を、プローブ８２および端子６０ａを通して記録素子５６に通電した状態で、すなわち、記録素子５６の記録コイル７０に通電し、主磁極６６およびリターン磁極部分を加熱膨張させることにより、主磁極６６を再生素子５４よりもディスク対向面４３から突出させた状態で、ディスク対向面４３をラッピング加工する。主磁極６６の熱膨張により突出した部分および再生素子５４の先端部分をラッピングすることにより、図８に示すように、主磁極および再生素子を同一の高さに加工する。
【００４５】
ラッピング加工後、記録素子５６への通電を停止することにより、主磁極６６が収縮し、再生素子５４よりも引っ込んだ状態とする。その後、棒状体８１を複数のスライダに切り分け、複数の磁気ヘッドとする。これにより、前述した構成を有する磁気ヘッドが得られる。記録素子５６と再生素子５４の凹凸関係を最適化するため、ヒータ５８に通電しながら、ラッピング加工を行うようにしてもよい。
【００４６】
なお、記録素子に印加する記録電流Ｉｗ３は、加工時の値であって、ヘッド製造工程が終了し完成した磁気ヘッドにおいては、実際にＨＤＤで使用するときに記録素子と再生素子がディスク表面から略等しい距離だけ離間する記録電流Ｉｗ１に相当するものである。ラッピング加工時の記録素子および再生素子に作用する熱は、磁気ヘッドが浮上しているときに素子にかかる空冷効果と異なる熱の流れになるためである。
【００４７】
完成したＨＤＤ内で磁気ヘッド３３に記録電流Ｉｗ１を通電した場合、図８に示すように、前記ラッピング加工時とほぼ同じ温度となり、記録素子５６の主磁極６６と再生素子５４の突出高さを同じにすることができる。
【００４８】
なお、記録電流Ｉｗ１の設定範囲は、記録媒体の書き込み能力、主磁極の形状等に応じて設計値が異なってくる。従って、図８に示すような主磁極６６と再生素子５４の突出高さが同じとなる状態を得られるようにするためには、ラッピング加工時の環境温度で実際の記録素子５６の動作に必要な電流値が１２〜３０ｍＡの範囲であるとすると、Ｉｗ１は必要な電流の下限値以下、この場合には１２ｍＡ以下に設定される。
【００４９】
以上のように構成された磁気ヘッド３３およびこれを備えたＨＤＤによれば、情報再生時、記録素子よりも再生素子を磁気ディスク表面側に突出させ、情報記録時には、再生素子よりも記録素子を磁気ディスク表面側に突出させることができる。これにより、高い磁界強度にて信号書込みを行うことができるとともに、高記録密度に必要な再生信号S/Nを確保し、かつ、再生素子を保護することができ、高性能で信頼性の向上した磁気ヘッド、およびこれを備えたディスク装置が得られる。
【００５０】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５１】
例えば、ヘッド部を構成する要素の材料、形状、大きさ等は、必要に応じて変更可能である。また、磁気ディスク装置において、磁気ディスクおよび磁気ヘッドの数は、必要に応じて増加可能であり、磁気ディスクのサイズも種々選択可能である。この発明に係る磁気ヘッドは、垂直磁気記録用の磁気ヘッドに限らず、他のタイプの磁気ヘッドにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…筺体、１１…ベース、１２…磁気ディスク、１３…スピンドルモータ、
１４…ヘッドアクチュエータ、２７…アーム、３０…サスペンション、
３３…磁気ヘッド、４２…スライダ、４３…ディスク対向面、
４４…ヘッド部、５４…再生素子、５６…記録素子、５８…ヒータ、６６…主磁極、
６８…リターン磁極、７０…記録コイル
【図１】
2011008840.tif 000003
【図２】
2011008840.tif 000004
【図３】
2011008840.tif 000005
【図４】
2011008840.tif 000006
【図５】
2011008840.tif 000007
【図６】
2011008840.tif 000008
【図７】
2011008840.tif 000009
【図８】
2011008840.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、高記録密度に必要な再生信号のＳ／Ｎを確保でき、かつ再生素子を保護し信頼性の向上した磁気ヘッド装置、およびこれを備えたディスク装置を提供することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明の態様に係る磁気ヘッド装置は、記録媒体に情報を記録する書込みヘッドと、
前記記録媒体から記録情報を再生する読取りヘッドと、前記書込みヘッドおよび読取りヘッドを加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、予め決められた振幅以下の記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドと記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記再生素子の表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明の他の態様に係るディスク装置は、記録層を有するディスク状の記録媒体と、前記記録媒体を回転する駆動部と、前記記録媒体から情報を読取り、前記記録媒体に情報を書込む磁気ヘッド装置と、を備え、
前記磁気ヘッド装置は、前記記録層に情報を記録する書込みヘッドと、前記記録媒体から記録情報を再生する読取りヘッドと、前記書込みヘッドおよび読取りヘッドを加熱し、これらのヘッドを前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、予め決められた振幅以下の記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドと記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドの表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の態様によれば、高記録密度に必要な再生信号のＳ／Ｎを確保でき、かつ再生素子を保護し信頼性の向上した磁気ヘッド装置、およびこれを備えたディスク装置を提供することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
図２に示すように、それぞれ磁気ヘッド装置として機能する各磁気ヘッド３３は、ほぼ直方体形状のスライダ４２とこのスライダの流出端に設けられた記録再生用のヘッド部４４とを有している。磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の先端部に設けられたジンバルばね４１に固定されている。各磁気ヘッド３３は、サスペンション３０の弾性により、磁気ディスク１２の表面に向かうヘッド荷重Ｌが印加されている。２本のアーム２７は所定の間隔を置いて互いに平行に位置し、これらのアームに取り付けられたサスペンション３０および磁気ヘッド３３は、磁気ディスク１２を間に挟んで互いに向かい合って位置している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図３ないし図４に示すように、ヘッド部４４は、基板４２ａのトレーリング端側の端面上に、薄膜プロセスで形成された読取りヘッドとしての再生素子５４、書込みヘッドとしての記録素子５６、配線を構成する複数の金属膜、ヘッド部の一部を加熱して熱膨張させ、磁気ディスク表面側へ突出させるヒータ５８を備えている。また、ヘッド部４４は、再生素子５４、記録素子５６、およびヒータ５８を外部に電気的に接続するための複数、例えば、６つの端子６０ａ、６０ｂ、６０ｃを有し、これらの端子は、ヘッド部４４の端面に露出して設けられている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に情報を記録する書込みヘッドと、
前記記録媒体から記録情報を再生する読取りヘッドと、
前記書込みヘッドおよび読取りヘッドを加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、
予め決められた振幅以下の記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドと記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記再生素子の表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さい磁気ヘッド装置。
【請求項２】
前記書込みヘッドおよび前記読取りヘッドは、共通の熱膨張係数を有している請求項１に記載の磁気ヘッド装置。
【請求項３】
前記書込みヘッドの熱膨張係数は、前記読取りヘッドの熱膨張係数よりも大きい請求項１に記載の磁気ヘッド装置。
【請求項４】
前記ヒータは、前記書込みヘッドおよび読取りヘッドを同時に加熱する単一のヒータである請求項１に記載の磁気ヘッド装置。
【請求項５】
前記書込みヘッドは、前記記録媒体の表面に対し垂直な記録磁界を印加する主磁極と、前記記録電流が印加され前記主磁極を励磁する記録コイルと、を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気ヘッド装置。
【請求項６】
前記記録媒体の表面に対向するスライダを備え、
前記書込みヘッドおよび読取りヘッドは、前記スライダに設けられ、前記スライダの媒体対向面に露出している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気ヘッド装置。
【請求項７】
記録層を有するディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転する駆動部と、
前記記録媒体から情報を読取り、前記記録媒体に情報を書込む磁気ヘッド装置と、を備え、
前記磁気ヘッド装置は、
前記記録層に情報を記録する書込みヘッドと、
前記記録媒体から記録情報を再生する読取りヘッドと、
前記書込みヘッドおよび読取りヘッドを加熱し、これらのヘッドを前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、
予め決められた振幅以下の記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドと記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドの表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さいディスク装置。
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月30日(2010.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
この発明の態様に係る磁気ヘッド装置は、記録媒体に情報を記録する書込みヘッドと、
前記記録媒体から記録情報を再生する読取りヘッドと、前記書込みヘッドおよび読取りヘッドを加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、予め決められた振幅以下の記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドと記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドの表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
記録媒体に情報を記録する書込みヘッドと、
前記記録媒体から記録情報を再生する読取りヘッドと、
前記書込みヘッドおよび読取りヘッドを加熱し前記記録媒体側に熱膨張させるヒータと、を備え、
予め決められた振幅以下の記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドと記録媒体表面との間の距離よりも大きく、前記予め決められた振幅を越える記録電流を前記書込みヘッドに印加した際に、前記書込みヘッドと記録媒体表面との間の距離が前記読取りヘッドの表面と記録媒体表面との間の距離よりも小さい磁気ヘッド装置。