(57)【要約】【課題】磁気ヘッドの正確な浮上量を求めることにより、キャリブレーションにかける時間を短縮し、起動時間の短い、省電力な情報記録再生装置を提供する。【解決手段】情報記憶装置において、磁極先端部の突出制御可能な磁気ヘッドと、データの記録及び／又は再生が可能な記録媒体とを具備し、記録媒体の表面には浮上量測定用の突起が形成されてなり、磁気ヘッドの磁極先端部が浮上量測定用の突起に接触したときの突出量に基づいて、磁気ヘッドの磁極先端部の突出量を制御して磁気ヘッドの浮上量を調整する浮上量調整制御部を有することを特徴とする。【選択図】図８
2007164889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極先端部の突出制御可能な磁気ヘッドと、
データの記録及び／又は再生が可能な記録媒体とを具備し、
前記記録媒体の表面には浮上量測定用の突起が形成されてなり、
前記磁気ヘッドの磁極先端部が前記浮上量測定用の突起に接触したときの突出量に基づいて、前記磁気ヘッドの磁極先端部の突出量を制御して前記磁気ヘッドの浮上量を調整する浮上量調整制御部を有することを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記磁気ヘッドは電力が与えられることにより発熱する加熱装置と、
前記加熱装置を制御して前記磁気ヘッドの磁極先端部を突出させる加熱装置制御部を有することを特徴とする請求項1記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記浮上量調整制御部は、前記加熱装置に与えられた電力から前記磁気ヘッドの突出量を求める突出量測定部を有することを特徴とする請求項２記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記浮上量調整制御部は、前記磁気ヘッドの磁極先端部が前記突起に接触したときに前記突出量測定部により求められた突出量と前記突起の高さを加算したものと目標浮上量との差分を求め、その差分だけ前記磁極先端部を突出させるのに必要な前記加熱装置の電力を算出することを特徴とする請求項３記載の情報記憶装置。
【請求項５】
加熱装置を備えた磁気ヘッドと、
データの記録及び／又は再生が可能な記録媒体とを具備し、
前記記録媒体の表面には突起が形成されてなる情報記憶装置の浮上量調整方法であって、
前記加熱装置の発熱により前記磁気ヘッドの磁極先端部を突出させる突出ステップと、
前記加熱装置に与えられた電力から前記磁気ヘッドの突出量を求める突出量測定ステップと、
前記磁気ヘッドの磁極先端部が前記突起に接触したときの突出量と前記突起の高さとを加算することにより前記磁気ヘッドの浮上量を算出する浮上量算出ステップとからなり、
前記浮上量算出ステップにより算出された前記磁気ヘッドの浮上量と目標浮上量との差分に基づいて、該磁気ヘッドの磁極先端部の突出量を制御して前記磁気ヘッドの浮上量を調整することを特徴とする浮上量調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜磁気ヘッド素子を有する磁気ヘッドと高密度記録媒体とを具備し、該磁気ヘッドによりデータの記録及び／又は再生を行う情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報記憶装置の小型化と記録容量の大容量化の要求により、より小型で記録媒体への高密度な記録及び／又は再生が可能な磁気ヘッドとして薄膜磁気ヘッド素子を有する磁気ヘッドが採用されている。このような磁気ヘッドとしては、記録素子と磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を用いた再生素子とを有する複合型のものが主に用いられる。
【０００３】
図１０は、従来の薄膜磁気ヘッド素子の部分拡大断面図である。薄膜磁気ヘッド素子１０には、ＣＶＤ法、メッキ、スパッタリングなどの成膜プロセスにより、基板１１上に、再生素子を構成するＭＲ素子１７と、下部磁極層１２と、有機物の絶縁体層１３を介して絶縁されて形成されたコイル１４と、上部磁極層１５と保護層１６とが順次形成されている。
【０００４】
通常、記録素子は、上部磁極層１５と下部磁極層１２、磁極層間のギャップ１８及びコイル１４から構成され、該コイル１４に電流を流すことで磁界を発生させている。そして、ギャップ１８から漏れる磁界で記録媒体表面を磁化させることによりデータの記録を行っている。
【０００５】
このような磁気ヘッドを用いて記録容量の大容量化に対応するためには、記録媒体の単位面積当たりに記憶されるデ−タ量（記録密度）を高める必要がある。記録密度の向上は、記録素子の能力を向上させると共に、記録媒体の性能向上及び記録回路の高周波化を実現させることにより達成される。
【０００６】
そこで、記録密度を高める手段の一つとして、磁気ヘッドのギャップ間隔を小さくすることが考えられる。ギャップ間隔を小さくさせることで、記録されるデータの１ビットあたりの記録面積を小さくすることが可能となり、その結果、記録媒体のトラック一周におけるビット数が増加し、より多くのデータを書き込むことが可能となる。
また、記録密度を高めるもう一つの手段としては、記録媒体に記録できるトラックの数を増加させることが考えられる。通常、記録媒体に記録できるトラックの数は、ＴＰＩ（Track per Inch）として表現され、記録素子のＴＰＩ能力は、トラック幅を決めるヘッド寸法（ギャップ幅）を小さくすることによって高めることが可能となる。
【０００７】
しかし、上述したような、データの１ビットあたりの記録面積を小さくすることで記録密度を高めるという手段では、磁気ヘッドのギャップ間隔及び／又はギャップ幅の狭小化に伴い、データを記録するための磁界強度を弱めてしまう。そのため、記録容量の増加を可能にしても、データの記録及び再生の信頼性を損ねる（記録特性及び再生特性の低下を招く）といった問題を発生させてしまう。
そこで、磁気ヘッドのギャップ間隔及び／又はギャップ幅を狭小にしても、記録媒体の記録面に与える磁界強度を十分に維持できることを可能にするために、磁気ヘッドの記録素子及び／又は再生素子の先端部（磁極先端部）と記録媒体の記録面との間隙（磁気ヘッドの浮上量）を小さくする技術が提案されている。
【特許文献１】特開平０５−０２０６３５号公報  特許文献１には、必要に応じて薄膜磁気ヘッド素子の内部に備えた薄膜抵抗体を通電して発熱させることにより、磁極先端部を熱膨張させて突出させ、磁極先端部と記録媒体面との間隙（磁気ヘッドの浮上量）を小さくする技術が提案されている。
【０００８】
具体的には、まず、磁気ヘッドを形成する薄膜磁気ヘッド素子の内部の薄膜抵抗体に通電して、該薄膜抵抗体を発熱させることにより、磁極先端部を突出させる。そして、磁極先端部の突出と記録媒体面との接触振動をアコースティック・エミッション・センサ（ＡＥ）で検出し、その検出出力が基準値より大きいときは、薄膜磁気ヘッド素子の薄膜抵抗体への通電を停止して発熱を抑え、磁極先端部の突出を抑制する。一方、該検出出力が基準値より小さいときは、次に記録媒体からの再生出力を判定し、該再生出力が基準値よりも大きいときは薄膜磁気ヘッド素子の薄膜抵抗体への通電を停止して発熱を抑え、磁極先端部の突出を抑制する。逆に、該再生出力が基準値よりも小さいときは、薄膜磁気ヘッド素子の薄膜抵抗体への電流を増加させ発熱を大きくし、磁極先端部の突出量を大きくする。以上の動作を繰り返しながら、磁気ヘッドの記録又は再生時に薄膜抵抗体に流す電流を調整して、磁極先端部の突出量を制御することにより、磁極先端部と記録媒体面との間隙を最適に保つことができる。そのため、ヘッドクラッシュなどの危険もなくなり、常に信頼性の高い、しかも、高密度なデータの記録及び／又は再生が可能となることが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
小型で記録容量が大容量な情報記憶装置は、ノートパソコン等の携帯用情報機器（モバイル機器）としての利用が多い。このようなモバイル機器では、持ち運びができ、外出先や移動中に利用が可能であるという長所がある反面、気圧や温度の変動など、使用環境の影響を受けやすく、起動を不安定にするという短所がある。例えば、気圧が低い時や温度が高い時は磁気ヘッドの浮上が下がる傾向になるというように、使用環境の変動は磁気ヘッドの浮上量の安定性に深刻な影響を与えている（浮上量のばらつきを招いている）。
そこで、モバイル機器では、持ち運びができ、外出先や移動中に利用が可能であるという長所を活かすために、気圧や温度が大幅に変動するような環境（例えば、飛行機に乗っている時や高緯度地域、低緯度地域に滞在している時など）で使用されることを想定した設計がなされている。
従来では、機器の電源を起動するたびに、磁極先端部の突出を記録媒体面に接触するまで突出させる動作を行い、磁極先端部の突出を制御して磁気ヘッドの浮上量ができる限り小さくなるように調整を繰り返し行うことにより、モバイル機器の使用環境での気圧や温度の変動に起因する磁気ヘッドの浮上量のばらつきを改善してきた。
しかし、このようなモバイル機器においては、上述のように、磁気ヘッドの浮上量を小さくすることが求められる一方で、バッテリーの持ち時間を長くすること（省電力化）も基本的な要請として求められ続けているという現状がある。そのため、電源を起動するたびに、磁気ヘッドの浮上量をデータの記録及び／又は再生が十分に行える程度の最適な浮上量となるように調整する動作（浮上量のキャリブレーション）を繰り返し行う方法は、気圧や温度の変動に起因する磁気ヘッドの浮上量のばらつきを改善する一方で、該キャリブレーションの実行に多大な時間をかけてしまい、キャリブレーションに費やされる消費電力の増加からバッテリーの持ち時間を短くしてしまうといった問題を発生させる原因となっている。
また、磁気ヘッドの浮上量は、各製品のモデル毎に一律に決められて出荷されているが、実際は、該製品を構成する各部品の精度や組み立て精度等のばらつきにより、個々の製品の浮上量はまちまちである。そして、このような各部品の精度や組み立て精度のばらつきに起因する浮上量のばらつきは、モバイル機器に限らず、全ての機器に内在する問題である。
この問題に対しても、機器の電源を起動するたびに浮上量のキャリブレーションを行うことで、個々の製品の磁気ヘッド浮上量を調整し、浮上量のばらつきを改善してきた。しかし、上述したように、該方法では該キャリブレーションに多くの時間をかけてしまうため、機器の起動に時間がかかってしまうと共に、キャリブレーションに費やされる消費電力を増加させてしまうといった問題を発生させる原因となっている。
そこで、キャリブレーションの際に、磁極先端部を記録媒体の表面に接触するまで突出させたときの突出量から磁気ヘッドの浮上量を把握して、磁気ヘッドの浮上量を目標とする浮上量に合わせるように、磁気ヘッドの磁極先端部の突出を制御して浮上量を調整する方法が考えられる。しかし、通常、記録媒体の表面には磁気ヘッドの吸着を防止するための溝（テクスチャ）が施されており、浮上量を測定する際に、該テクスチャの粗さの影響を受けることから、測定された浮上量の信頼性は低く、正確な浮上量を得ることは困難であるといった問題がある。一方で、記録媒体が大容量になるにつれて、テクスチャは微細なものとなり、記録媒体の表面は平滑化していく傾向にある。特に、記録媒体の大容量化が求められている昨今においては、磁気ヘッドが記録媒体の表面に吸着する危険性は非常に高いものとなっている。
従って、磁気ヘッドの磁極先端部を記録媒体の表面に接触させ、その時の突出量から磁気ヘッドの正確な浮上量を測定することは非常に困難であるといった現状がある。
また、従来では、気圧が低い時や温度が高い時は磁気ヘッドの浮上が下がる傾向にあるということから、磁気ヘッドを記録媒体上にロードした際、磁気ヘッドが記録媒体の表面に接触しないように、高めの浮上となるように設計がなされているということが多い。逆を言えば、その設計により、気圧が高い時や温度が低い時は磁気ヘッドの浮上が上がる傾向にあるので、磁気ヘッドを記録媒体上にロードした際、磁気ヘッドの浮上量が高すぎてしまうということがある。
このように、磁気ヘッドの浮上量が十分に高くなってしまう場合は、当然のことながら、磁極先端部の突出をかなり突出させる必要があり、キャリブレーションに時間がかかってしまう。そして、場合によっては、磁極先端部の突出が記録媒体面に接触できないことも起こりうる。また、このような際に、磁極先端部を大幅に突出させてしまうと、該突出部は塑性変形を起こしてしまい、ヒータをＯＦＦにしても磁極先端部の突出が元に戻らなくなってしまうといった問題もある。
以上より、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、磁気ヘッドの正確な浮上量を求めることにより、キャリブレーションにかける時間を短縮し、起動時間の短い、省電力な情報記憶装置を提供することを本発明の目的とする。
また、磁気ヘッドの浮上量が十分に高い時であっても、磁極先端部の大幅な突出を控えることで、磁極先端部の塑性変形を防止し、使用耐久性の高い磁気ヘッドを備えた情報記憶装置を提供することを本発明の他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる情報記憶装置によれば、磁極先端部の突出制御可能な磁気ヘッドと、データの記録及び／又は再生が可能な記録媒体とを具備し、記録媒体の表面には浮上量測定用の突起が形成されてなり、磁気ヘッドの磁極先端部が浮上量測定用の突起に接触したときの突出量に基づいて、磁気ヘッドの磁極先端部の突出量を制御して磁気ヘッドの浮上量を調整する浮上量調整制御部を有する構成としたので、磁気ヘッドの正確な浮上量を求めることが可能となると共に、浮上量を調整する際に、繰り返し行われる突出動作の回数を極力減らし、迅速に磁気ヘッドの浮上量を目標浮上量に合わせることができ、浮上量の調整にかかる時間を短縮することが可能となる。
また、従来のように記録媒体の表面まで磁極先端部を突出させる必要がなく、突出させなければならない磁極先端部の突出量を減少させることが可能となる。これにより、浮上量の調整にかかる時間を短縮することが可能となると共に、磁気ヘッドの浮上量が十分に高い時であっても、磁極先端部の大幅な突出を控えることができ、磁極先端部の塑性変形を防止することが可能となる。
また、従来のように磁極先端部の突出を記録媒体の表面に直接接触させないので、磁気ヘッドが記録媒体の表面に吸着することを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記録媒体のデータゾーンでない部分に所定の高さの浮上量測定用の突起（バンプ）を形成し、キャリブレーションの際において、磁極先端部の突出を該バンプに接触させることにより、正確な浮上量を測定することを可能としたので、キャリブレーションにかける時間を短縮することができ、起動時間の短い、省電力な情報記憶装置を提供することが可能となる。
また、本発明によれば、記録媒体のデータゾーンでない部分に所定の高さの浮上量測定用の突起（バンプ）を形成し、キャリブレーションの際において、磁極先端部の突出を該バンプに接触させることにしたので、磁気ヘッドの浮上量が十分に高い時であっても、磁極先端部の極端な突出を控え、磁極先端部の塑性変形を防止することができ、使用耐久性の高い磁気ヘッドを備えた情報記憶装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る磁気ヘッド及び薄膜磁気ヘッド素子の構成を示した図である。図１（ａ）は磁気ヘッドの側面図であり、図１（ｂ）は薄膜磁気ヘッド素子の拡大断面図を示している。
【００１４】
図１（ａ）において、薄膜磁気ヘッド素子１０は磁気ヘッド２１の先端部に設けられており、該磁気ヘッド２１は、記録媒体３０の回転時に媒体面に沿って生じる気流を利用して、記録媒体の表面から浮上する。その結果、磁気ヘッド２１の先端部に設けられた薄膜磁気ヘッド素子１０は、記録媒体の表面に接触することなく、データの記録や再生を行うことが可能となる。尚、磁気ヘッドの浮上量は、１０ｎｍ程度もしくは１０ｎｍ程度以下が理想的である。
【００１５】
図１（ｂ）において、１１はアルミナ・チタンカーボン（Ａｌ2Ｏ3−ＴiＣ）などからなる基板で、この基板１１の上には、ＣＶＤ法、メッキ、スパッタリングなどの成膜プロセスにより、再生素子を構成するＭＲ素子１７と、タングステンなど薄膜の抵抗体からなる加熱装置１９と、下部磁極層１２と、有機物の絶縁体層１３を介して形成されたコイル１４と、上部磁極層１５と、さらに、アルミナなどの保護層１６が順次形成されている。
【００１６】
再生素子４２は、磁界の強さに比例して抵抗値が変化するＭＲ素子１７により構成されており、該ＭＲ素子１７は非磁性層に介在されている。そして、磁気抵抗効果によって記録媒体面の微弱な磁界を検知して電圧に変換し、データの再生を行っている。異方性磁気抵抗素子（ＡＭＲ：Anisotropic Magnetic Resistance）や巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ：Giant Magnetic Resistance）、トンネル電流を利用してＭＲ効果を発生するトンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ：Tunneling Magnetic Resistance）などがよく知られている。
記録素子４１は、誘導型電磁変換素子が用いられており、再生素子の上に積層される。記録素子となる誘導型薄膜磁気変換素子は、下部磁極層１２、ギャップ１８、上部磁極層１５及び絶縁体層１３により支持されたコイル１４等を有している。下部磁極層１２及び上部磁極層１５の先端部は、微小厚みのギャップ１８を隔てて対向しており、該ギャップ１８に発生する磁界によりデータの記録を行う。尚、下部磁極層１２及び上部磁極層１５は、記録媒体と対向する面とは反対側で磁気回路を完成するように互いに結合されている。
加熱装置１９は、記録素子４１及び再生素子４２の近傍に形成されており、電力が与えられて発熱すると、該薄膜磁気ヘッド素子１０を加熱して、記録素子と再生素子の磁極先端部４０をＡに示すように突出させる。これは、有機物の絶縁体層１３と下部磁極層１２及び上部磁極層１５、そしてＭＲ素子１７の熱膨張率が、基板１１及び保護層１６の熱膨張率よりも大きいため、磁極先端部４０がＡに示すように突出するという原理である。
このとき、本実施形態においては、記録素子の先端部と再生素子の先端部は一緒に突出される。そして、磁極先端部４０が突出された際に、それが記録を行うための突出なのか、又は、再生を行うための突出なのかは、ソフトウェアにより制御されている。
尚、本実施形態の加熱装置１９では、薄膜磁気ヘッド素子１０の内部の一ヶ所に設けられ、記録時の突出及び再生時の突出の際において共通に利用される構成としたが、別の実施形態においては、記録素子用の加熱装置と再生素子用の加熱装置の二つを設け、それぞれが利用目的に応じて利用される構成であってもよい。
図２は、磁極先端部の突出量と加熱装置の電力との関係を示した図である。図２において、縦軸は磁極先端部の突出量（ｎｍ）、横軸は加熱装置の電力（ｍＷ）であり、磁極先端部の突出量は加熱装置の電力に対して略比例関係を示している。例えば、１０ｍＷの電力では、磁極先端部を１.０ｎｍ突出させることが可能で、２０ｍＷの電力では、磁極先端部を２.０ｎｍ突出させることが可能である。
従って、磁極先端部の突出量と加熱装置の電力との関係から加熱装置１９に与える電力を調整して、磁極先端部４０を所望の突出となるように制御することにより、磁気ヘッドの浮上量を最適な浮上量に調整するができるので、常に信頼性の高い、しかも、高密度なデータの記録及び／又は再生が可能となる。
このような、磁極先端部の突出により磁気ヘッドの浮上量を制御する技術は、近年の精密な磁気ヘッドの浮上量が求められる情報記憶装置において、装置側の設計では実現困難な細かい浮上量の調整を可能とするため、常に信頼性の高い、高密度なデータの記録及び／又は再生が可能となる点で非常に効果的である。
以下、本発明の実施形態に係る情報記憶装置について詳細に説明する。
図３は本発明に係る情報記憶装置の部分斜視図で、図４は本発明に係る情報記憶装置の制御ブロック構成図である。図３において、磁気ヘッド２１は、本発明の薄膜磁気ヘッド素子１０を有しており、アクチュエータ２２の先端部に取り付けられている。アコースティック・エミッション・センサ（ＡＥ）２３は、アクチュエータ２２の後端部に取り付けられており、これは磁気ヘッド２１が記録媒体３０の表面に接触したときに発生する接触振動を検出して信号を発生するものである。
図４において、前記アコースティック・エミッション・センサ２３の出力信号は増幅器２４で増幅されてＣＰＵ−ＬＳＩ２５に入力される。一方、磁気ヘッド２１の記録媒体３０からの再生信号は、増幅器２６で増幅されてＣＰＵ−ＬＳＩ２５内のリード系回路に入力され信号処理される。ＣＰＵ−ＬＳＩ２５内のＣＰＵの浮上量調整制御部は、記憶部２９から、磁極先端部の突出量と加熱装置の電力との関係を示したデータや目標とする浮上量のデータなどを適宜読み出し、磁極先端部の変形量の計算や浮上量の計算などを行い、加熱装置１９に与える電力をいくらにすべきかを指示する信号をコンローラ２７（加熱装置制御部）へ送る。そして、コンローラ２７では、ＣＰＵからの信号に基づいて通電制御器２８を制御し、薄膜磁気ヘッド素子１０の内部に設けられている加熱装置１９へ与える電力を制御する。記憶部２９は、ＣＰＵ−ＬＳＩ２５と接続されており、ＣＰＵから任意にデータを書き込んだり、読み出したりすることが可能である。記憶部２９に書き込まれたり、読み出されたりするデータには、ＣＰＵで計算された磁気ヘッドを最適な浮上量にするために必要とされる電力値や現在の磁気ヘッドの浮上量などがある。
【００１７】
以下、本実施形態における記録媒体に形成する突起（バンプ）について説明する。
図５は、本発明に係る情報記憶装置の記録媒体に形成されたバンプについて示した図である。
【００１８】
図５より、バンプ３１は、レーザーテクスチャ加工装置５０により記録媒体３０のデータゾーンでない未使用領域（ユーザデータを書き込まない領域）３２に形成される。そのため、記録媒体上でバンプを形成したためにデータが記録できないといった問題や記録されているデータが再生できないといった問題を回避できると共に、記録媒体３０の記録容量を減らさずに記録媒体上にバンプ３１を形成できるといった効果がある。
【００１９】
本発明におけるバンプ３１とは、浮上量のキャリブレーションを行う際に、磁気ヘッドの正確な浮上量を把握するための突起のことである。バンプは、一般的な媒体作成時のテクスチャ加工の後に別の工程で高さ精度の高い形状で形成されている。また、レーザーテクスチャ加工は正確に所望の高さのバンプを形成できる。
ＣＰＵの突出量測定部は、図２で示した磁極先端部の突出量と加熱装置の電力との関係に基づいて、磁極先端部の突出がバンプ３１に接触したときの加熱装置の電力から突出量を求め、それにバンプ３１の高さを加算することで、磁気ヘッドの正確な浮上量を把握することが可能である。
バンプ３１の高さは、記録媒体３０の表面よりも数ｎｍ高く作るが、目標浮上量よりも低く（１０ｎｍ未満）する必要がある。それは、通常、磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍ程度もしくは１０ｎｍ程度以下であることが望まれているためである。バンプ３１の高さを１０ｎｍよりも大きく形成してしまうと、磁気ヘッド２１を目標浮上量に合わせる際に、バンプ３１に接触したときよりも大きな電力を加熱装置１９に与えなければならず、キャリブレーションできないからである。
尚、目標浮上量とは、磁気ヘッドの再生素子４２が記録媒体から最適な再生出力を得られる程度の浮上量、及び／又は、磁気ヘッドの記録素子４１が安定した記録の行える磁界を記録媒体に与えられる程度の浮上量のことである。このような目標浮上量は、各製品のモデル毎に一律に決められている。
以上より、記録媒体３０のデータゾーンでない領域３２にバンプ３１を形成したので、磁気ヘッドの正確な浮上量を把握することができ、磁気ヘッドの浮上量を目標浮上量に合わせるためには加熱装置１９にいくらの電力を与える必要があるのかを正確に求めることが可能となる。そのため、キャリブレーションの際に、繰り返し行われる突出動作の回数を極力減らし、迅速に磁気ヘッドの浮上量を目標浮上量に合わせることができ、キャリブレーションにかかる時間を短縮することが可能となる。
また、キャリブレーションを行う際に、磁極先端部の突出をバンプ３１に接触させることにより、従来のように記録媒体の表面まで磁極先端部４０を突出させる必要がなく、突出させなければならない磁極先端部の突出量を減少させることが可能となった。これにより、キャリブレーションにかかる時間を短縮することが可能となると共に、磁気ヘッドの浮上量が十分に高い時であっても、磁極先端部の大幅な突出を控えることができ、磁極先端部の塑性変形を防止することが可能となる。
また、従来のように磁極先端部の突出を記録媒体の表面に直接接触させない構成としたので、磁気ヘッド２１が記録媒体の表面に吸着することを防止することが可能となる。
【００２０】
図６は、本発明に係る情報記憶装置の記録媒体に形成されたバンプの形成方法を示した図である。
図６において、５１はレーザ発振器であり、ＹＧＡレーザ、ＹＬＦレーザ及びＹＶＯ4レーザ等の固体レーザや炭酸ガスレーザ、アルゴンレーザ等が用いられる。５２はレーザ発振器５１から射出されたレーザ光を制御するレーザ光制御装置、５４はレーザ光制御装置５２により制御されたレーザ光を集光して記録媒体３０に照射する集光光学部であり、本実施形態では反射ミラー５３を含んでいる。さらに、５５は記録媒体基板３３を所定の回転速度で回転させる回転機構、５６は回転機構５５を並進移動させる並進機構である。なお、回転機構５５を並進移動させる代わりに、集光光学部５４を並進移動させるようにしてもよい。
記録媒体基板３３は、アルミニウム基板又はガラス基板の表面にＮｉ−Ｐ層が無電解メッキされている。最終製品としての記録媒体３０は、このＮｉ−Ｐメッキ層の上に、Ｃｒの下地層、ＣｏＣｒ等の磁性層、ＤＬＣの保護層が順次積層され、さらに、パーフロロポリエーテルの潤滑層が塗布される。
本実施形態のバンプの形成方法について説明する。まず、所定の温度に予め加熱された記録媒体基板３３を、回転機構５５を用いて所定の回転速度で回転しつつ、回転機構５５を並進機構５６によって並進移動させる。そして同時に、記録媒体基板３３のデータゾーンでない未使用領域３２、例えば最外周もしくは最内周の領域に、レーザ光制御装置５２で制御してパルス状又は連続的に、集光光学部５４によって集光されたレーザ光を照射することにより、バンプ３１を形成する。
本実施形態では、レーザ光を照射することによりバンプを形成する構成としたが、別の実施形態においては、押しキズによりバンプを形成したり、記録媒体表面に薄膜を積層してバンプを形成する構成であってもよい。
【００２１】
以下、本発明の第１実施形態におけるキャリブレーション方法について説明する。
第１実施形態は、本発明に係る情報記憶装置がモバイル機器に採用された場合である。
図７に、本実施形態における磁気ヘッド浮上量のキャリブレーションのフローチャート図を示す。
まず、情報記憶装置の電源が起動されたら、磁気ヘッド２１のキャリブレーションを開始するコマンドを実行する（Ｓ１０１）。そして、加熱装置１９に電力を与え、薄膜磁気ヘッド素子１０を加熱し、記録素子４１及び再生素子４２の磁極先端部４０が突出するように変形させる（Ｓ１０２）。その後、磁気ヘッド２１から送られてくる信号をＣＰＵ浮上量調整制御部で確認（Ｓ１０３）し、その信号に基づいて、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したか否かの判定を行う（Ｓ１０４）。ここで、磁気ヘッド２１から送られてくる信号を確認する方法としては、次の方法がある。アコースティック・エミッション・センサ２３により、磁気ヘッド２１がバンプ３１に接触したときに発生する接触振動から得られる出力信号を確認する方法や、バンプ３１が形成される記録媒体の領域にテストデータなどを記録させておき、そのテストデータが発生する磁界強度から得られる出力信号を確認する方法などである。
磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したか否かの判定において、未だ接触していないと判定された場合、さらに加熱装置１９に電力を与え、磁極先端部４０の突出を大きくする（Ｓ１０５）。そして、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したと判定されるまで、この動作を繰り返す。
一方、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したと判定された場合、ＣＰＵの突出量測定部において、加熱装置１９に与えられた電力から磁極先端部４０の突出量を求める（Ｓ１０６）。ここでは、記憶部２９に、予め磁極先端部の突出量と加熱装置の電力との関係を示すデータを記憶しておき、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したときに加熱装置１９に与えられていた電力から磁極先端部４０の突出量を求めている。そして、求められた突出量に基づいて、バンプ３１の頂頭部からの磁気ヘッドの浮上量を計算する（Ｓ１０７）。次に、算出された浮上量にバンプ３１の高さを加算したものと目標浮上量との差分を求め（Ｓ１０８）、その差分だけ磁極先端部４０が突出するように、再び加熱装置１９に電力を与える（Ｓ１０９）。磁極先端部４０の突出が完了したら、キャリブレーションを終了する（Ｓ１１０）。
以上のプロセスにより、磁気ヘッドの正確な浮上量を把握することで、磁気ヘッドの浮上量を目標浮上量に合わせるためには加熱装置にいくらの電力を与える必要があるのかを正確に求めることができたので、キャリブレーションの際に、繰り返し行われる突出動作の回数を極力減らし、迅速に磁気ヘッドの浮上量を目標浮上量に合わせることができ、キャリブレーションにかかる時間を短縮することが可能となった。従って、時間をかけずに磁気ヘッドを最適な浮上量に調整することができるので、起動時間の短い、省電力な情報記憶装置を提供することが可能となる。
図８は、本発明における磁気ヘッド浮上量のキャリブレーションのプロセスを示す図である。
（ａ）は、磁気ヘッドの浮上量のキャリブレーションを行う前の状態である。Ｂは、磁気ヘッドの浮上量を示しており、該浮上量は情報記憶装置の使用環境や部品の精度、組み立て精度に起因してばらつく。（ｂ）は、磁気ヘッドの浮上量のキャリブレーションを実施している状態である。Ａに示すように、磁気ヘッドの磁極先端部をバンプ３１に接触するまで突出させ、その際に消費した電力から磁気ヘッドの突出量を求め、磁気ヘッドの浮上量を求める。（ｃ）は、磁気ヘッドの浮上量のキャリブレーションを行った後の状態である。磁極先端部の突出と記録媒体３０の表面との間隙を目標浮上量とするためには、いくらの電力を与える必要があるのかを計算し、該電力を加熱装置に与え、Ａに示すように、磁極先端部の突出量を制御する。
【００２２】
以下、本発明における第２実施形態におけるキャリブレーション方法について説明する。
第２実施形態は、本発明に係る情報記憶装置が据え置きタイプの機器に採用された場合である。
図９に、本実施形態における磁気ヘッド浮上量のキャリブレーションのフローチャート図を示す。
まず、情報記憶装置を出荷する前において、磁気ヘッド２１のキャリブレーションを開始するコマンドを実行する（Ｓ２０１）。そして、加熱装置１９に電力を与え、薄膜磁気ヘッド素子１０を加熱し、記録素子４１及び再生素子４２の磁極先端部４０が突出するように変形させる（Ｓ１０２）。その後、磁気ヘッド２１から送られてくる信号をＣＰＵの浮上量調整制御部で確認（Ｓ１０３）し、その信号に基づいて、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したか否かの判定を行う（Ｓ１０４）。ここで、磁気ヘッド２１から送られてくる信号を確認する方法としては、次の方法がある。アコースティック・エミッション・センサ２３により、磁気ヘッド２１がバンプ３１に接触したときに発生する接触振動から得られる出力信号を確認する方法や、バンプ３１が形成される記録媒体の領域にテストデータなどを記録させておき、そのテストデータが発生する磁界強度から得られる出力信号を確認する方法などである。
磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したか否かの判定において、未だ接触していないと判定された場合、さらに加熱装置１９に電力を与え、磁極先端部４０の突出を大きくする（Ｓ２０５）。そして、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したと判定されるまで、この動作を繰り返す。
一方、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したと判定された場合、ＣＰＵの突出量測定部において、加熱装置１９に与えられた電力から磁極先端部４０の突出量を求める（Ｓ２０６）。ここでは、記憶部２９に、予め磁極先端部の突出量と加熱装置の電力との関係を示すデータを記憶しておき、磁極先端部４０の突出が記録媒体上に形成されたバンプ３１に接触したときに加熱装置１９に与えられていた電力から磁極先端部４０の突出量を求めている。そして、求められた突出量に基づいて、バンプ３１の頂頭部からの磁気ヘッドの浮上量を計算する（Ｓ２０７）。次に、算出された浮上量にバンプ３１の高さを加算したものと目標浮上量との差分を求め（Ｓ２０８）、その差分だけ磁極先端部４０を突出するために必要な電力値を算出し、該電力値を記憶部２９に記憶する（Ｓ２０９）。その後、再び加熱装置１９に該電力を与え（Ｓ２１０）、磁極先端部４０の突出が完了したら、キャリブレーションを終了する（Ｓ２１１）。
尚、本実施形態の加熱装置では、情報記憶装置を出荷する前においてキャリブレーションを行う構成としたが、別の実施形態においては、本発明に係る情報記憶装置が据え置きタイプの機器に採用された場合であっても、第１実施形態と同様に、情報記憶装置の電源が起動されるたびに行う構成であってもよい。
以上のプロセスにより、磁気ヘッドの浮上量のキャリブレーションを製品出荷前において行い、最適な磁気ヘッドの浮上量に対応する電力値を記憶部に記憶させておき、データの記録及び再生の際には、該電力値を呼び出してキャリブレーションを行うこととしたので、迅速に磁気ヘッドの浮上量を目標浮上量に合わせることができ、キャリブレーションにかかる時間を短縮することが可能となった。従って、時間をかけずに磁気ヘッドを最適な浮上量に調整することができるので、起動時間の短い、省電力な情報記憶装置を提供することが可能となる。
【００２３】
尚、本発明は、上記記載事項及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施できるものである。
（付記１）
磁極先端部の突出制御可能な磁気ヘッドと、
データの記録及び／又は再生が可能な記録媒体とを具備し、
前記記録媒体の表面には浮上量測定用の突起が形成されてなり、
前記磁気ヘッドの磁極先端部が前記浮上量測定用の突起に接触したときの突出量に基づいて、前記磁気ヘッドの磁極先端部の突出量を制御して前記磁気ヘッドの浮上量を調整する浮上量調整制御部を有することを特徴とする情報記憶装置。
（付記２）
前記突起はデータの記録及び／又は再生の行われない領域に形成されてなることを特徴とする付記１記載の情報記憶装置。
（付記３）
前記突起はレーザ光の照射により形成されてなることを特徴とする付記1記載の情報記憶装置。
（付記４）
前記磁気ヘッドは電力が与えられることにより発熱する加熱装置と、
前記加熱装置を制御して前記磁気ヘッドの磁極先端部を突出させる加熱装置制御部を有することを特徴とする付記1記載の情報記憶装置。
（付記５）
前記浮上量調整制御部は、前記加熱装置に与えられた電力から前記磁気ヘッドの突出量を求める突出量測定部を有することを特徴とする付記４記載の情報記憶装置。
（付記６）
前記浮上量調整制御部は、前記磁気ヘッドの磁極先端部が前記突起に接触したときに前記突出量測定部により求められた突出量と前記突起の高さを加算したものと目標浮上量との差分を求め、その差分だけ前記磁極先端部を突出させるのに必要な前記加熱装置の電力を算出することを特徴とする付記５記載の情報記憶装置。
（付記７）
前記浮上量調整制御部は、装置の電源が起動した時に前記磁気ヘッドの浮上量の調整を実行することを特徴とする付記６記載の情報記憶装置。
（付記８）
加熱装置を備えた磁気ヘッドと、
データの記録及び／又は再生が可能な記録媒体とを具備し、
前記記録媒体の表面には突起が形成されてなる情報記憶装置の浮上量調整方法であって、
前記加熱装置の発熱により前記磁気ヘッドの磁極先端部を突出させる突出ステップと、
前記加熱装置に与えられた電力から前記磁気ヘッドの突出量を求める突出量測定ステップと、
前記磁気ヘッドの磁極先端部が前記突起に接触したときの突出量と前記突起の高さとを加算することにより前記磁気ヘッドの浮上量を算出する浮上量算出ステップとからなり、
前記浮上量算出ステップにより算出された前記磁気ヘッドの浮上量と目標浮上量との差分に基づいて、該磁気ヘッドの磁極先端部の突出量を制御して前記磁気ヘッドの浮上量を調整することを特徴とする浮上量調整方法。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように、本発明によれば、記録媒体のデータゾーンでない部分に所定の高さの突起（バンプ）を形成し、キャリブレーションの際において、磁極先端部の突出を該バンプに接触させることにより、正確な浮上量を測定することを可能としたので、キャリブレーションにかける時間を短縮することができ、起動時間の短い、省電力な情報記憶装置を提供することが可能となる。
また、本発明によれば、記録媒体のデータゾーンでない部分に所定の高さの突起（バンプ）を形成し、キャリブレーション時において、磁極先端部の突出を該バンプに接触させることにしたので、磁気ヘッドの浮上量が十分に高い時であっても、磁極先端部の極端な突出を控え、磁極先端部の塑性変形を防止することができ、使用耐久性の高い磁気ヘッドを備えた情報記憶装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る磁気ヘッド及び薄膜磁気ヘッド素子の構成を示した図である。
【００２６】
（ａ）磁気ヘッドの側面図
（ｂ）薄膜磁気ヘッド素子の拡大断面図
【図２】磁極先端部の突出量と加熱装置の電力との関係を示した図である。
【図３】本発明に係る情報記憶装置の部分斜視図である。
【図４】本発明に係る情報記憶装置の制御ブロック構成図である。
【図５】本発明に係る情報記憶装置の記録媒体に形成されたバンプについて示した図である。
【図６】本発明に係る情報記憶装置の記録媒体に形成されたバンプの形成方法について示した図である。
【図７】本発明の第１実施形態における磁気ヘッド浮上量のキャリブレーションのフローチャート図である。
【図８】本発明に係る磁気ヘッド浮上量のキャリブレーションのプロセスを示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における磁気ヘッド浮上量のキャリブレーションのフローチャート図である。
【図１０】従来の薄膜磁気ヘッド素子の部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１０  薄膜磁気ヘッド素子
１１  基板
１２  下部磁極層
１３  絶縁体層
１４  コイル
１５  上部磁極層
１６  保護層
１７  ＭＲ素子
１８  ギャップ
１９  加熱装置
２０  情報記憶装置
２１  磁気ヘッド
２２  アクチュエータ
２３  アコースティック・エミッション・センサ（ＡＥ）
２４  増幅器（ＡＥ出力信号用）
２５  ＣＰＵ
２６  増幅器（再生信号用）
２７  コントローラ
２８  通電制御器
２９  記憶部
３０  記録媒体
３１  バンプ
３２  データゾーンでない領域
３３  記録媒体基板
４０  磁極先端部
４１  記録素子
４２  再生素子
５０  レーザテクスチャ加工装置
５１  レーザ発振器
５２  レーザ光制御装置
５３  反射ミラー
５４  集光光学部
５５  回転機構
５６  並進機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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