(57)【要約】【課題】リードヘッド部の磁気シールドを通って記録媒体に入る磁束を低減し、垂直磁気記録の信頼性を高めることを目的とする。【解決手段】ライトヘッド部とリードヘッド部とを備え、ライトヘッド部が主磁極とリターンヨークとを含むコアおよび前記コアの一部分を巻回して主磁極を励磁するコイルを有し、リードヘッド部が再生素子とそれを挟む磁気シールド対を有しており、主磁極と再生素子とが記録媒体に対する相対移動方向に沿って並び且つ主磁極がリターンヨークよりも再生素子に近い位置に配置された垂直磁気ヘッドにおいて、コアの周辺のうちで主磁極が記憶媒体と対向するときにコアよりも記憶媒体から遠い領域である裏側領域に、記録媒体を経由しない磁束の通路を形成する磁性体を配置する。【選択図】図３
2007164897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライトヘッド部とリードヘッド部とを備え、前記ライトヘッド部は主磁極とリターンヨークとを含むコアおよび前記コアの一部分を巻回して前記主磁極を励磁するコイルを有し、前記リードヘッド部は再生素子と前記再生素子を挟む磁気シールド対を有しており、前記主磁極と前記再生素子とが記録媒体に対する相対移動方向に沿って並び且つ前記主磁極が前記リターンヨークよりも前記再生素子に近い位置に配置された垂直磁気ヘッドであって、
前記コアの周辺のうちで前記主磁極が記憶媒体と対向するときに前記コアよりも記憶媒体から遠い領域である裏側領域に、記録媒体を経由しない磁束の通路を形成する磁性体が配置されてなる
ことを特徴とする垂直磁気ヘッド。
【請求項２】
前記リードヘッド部の磁気シールド対における前記ライトヘッド部のコアに近い側の磁気シールドが、当該磁気シールド対における前記コアから遠い側の磁気シールドと前記コアとの間に位置する基部と、前記基部から前記裏側領域へ突き出た突出部とをもち、
前記突出部によって前記磁性体が構成されてなる
請求項１に記載の垂直磁気ヘッド。
【請求項３】
前記リードヘッド部の磁気シールド対を構成する第１および第２の磁気シールドに加えて第３の磁気シールドを備え、
前記第３の磁気シールドは、前記ライトヘッド部のコアと前記リードヘッド部の磁気シールド対における前記コアに近い側の磁気シールドとの間に位置する第１部分、および前記第１部分から前記裏側領域へ突き出た第２部分をもち、
前記第２部分によって前記磁性体が構成されてなる
請求項１に記載の垂直磁気ヘッド。
【請求項４】
前記主磁極が記憶媒体と対向するときの前記第３の磁気シールドと記憶媒体との距離は、前記磁気シールド対と記録媒体との距離よりも大きい
請求項３に記載の垂直磁気ヘッド。
【請求項５】
前記リードヘッド部の磁気シールド対における前記ライトヘッド部のコアに近い側の磁気シールドは、当該磁気シールドにおける記録媒体に対向する対向面と平行な断面の面積が前記対向面の面積よりも小さい縮小部分を有しており、
前記縮小部分は、前記ライトヘッド部のコアにおける前記コイルの巻回された部分よりも記録媒体に近づく位置に設けられている
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の垂直磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直記録方式の記録媒体への情報の記録および記録媒体からの情報の再生に用いる垂直磁気ヘッドに関し、詳しくは記録時の漏れ磁束を低減するためのヘッド構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの外部記憶手段として広く知られるハードディスク装置において、垂直記録方式が本格的に採用されつつある。垂直記録方式は、記録層の下に磁化転移を急峻にする軟磁性裏打ち層（SUL: Soft Under Layer）を設けたディスクを用い、水平記録方式（面記録方式）よりも高密度の記録を実現する。
【０００３】
実用的な垂直磁気ヘッドは、それぞれが独自の要素からなるライトヘッド部とリードヘッド部とを備える。ライトヘッド部は記録のための部分であり、リードヘッド部は再生のための部分である。この種の垂直磁気ヘッドは、１つの磁極で記録と再生を行うタイプや記録と再生とで構成要素の一部を共用するタイプの垂直磁気ヘッドと比べて、各要素の最適化が容易であって、性能を向上させるのに有利である。
【０００４】
図１は従来の垂直磁気ヘッドの構成を模式的に示す斜視図である。図２は図１のａ−ａ矢視断面図であり、従来の垂直磁気ヘッドの要部断面構造を示す。なお、これらの図では磁気作用に係わる要素が図示され、絶縁膜や非磁性膜などの図示は省略されている。
【０００５】
垂直磁気ヘッド８は、ライトヘッド部８Ａをリードヘッド部８Ｂに重ね合わせた薄膜ヘッドである。ライトヘッド部８Ａは、主磁極１１とリターンヨーク（補助磁極）１２とを含むコア１０、およびコア１０の一部１３を巻回して主磁極１１を励磁するコイル２０を有する。そして、リードヘッド部８Ｂは、再生素子３０とそれを挟む一対の磁気シールド５０，６０を有する。
【０００６】
主磁極１１と再生素子３０は記録媒体７０に対する当該垂直磁気ヘッド８の相対移動方向に沿って並ぶ。例示において、主磁極１１は、再生素子３０に対して、媒体走行方向の前方側（相対移動方向の後方側：トレーリング側）に位置する。
【０００７】
記録に際して、コア１０において発生した磁束は、図中の破線のように主磁極１１から記録媒体７０へ向かい、記録層７１を貫通して軟磁性裏打ち層（以下、ＳＵＬという）７２を通り、再び記録層７１を貫通してリターンヨーク１２に戻るというループを描く。この磁束によって、記録層７１における主磁極１１に対向する部分が磁化される。磁化の向きはコイル２０に加えられる励磁信号の極性に対応する。
【０００８】
垂直磁気ヘッド８のようにライトヘッド部８Ａのコア１０とリードヘッド部８Ｂの磁気シールド６０とが別個の要素であれば、磁気シールド６０がリターンヨーク１２を兼ねる場合とは違って、主磁極１１をリターンヨーク１２よりも再生素子３０に近い位置に配置することができる。垂直磁気ヘッド８の構造は、例えば特開２００４−５８２６号公報において実施例４の説明として記載されているように、主磁極１１と再生素子３０とを近づけて性能を高める上で有利である。また、垂直磁気ヘッド８の構造は、コイル形成以前に主磁極１１を形成する構造であるので、コイル形成後に主磁極１１を形成する場合と比べて、微細な主磁極１１の形成が容易であるという製造上の利点も有する。
【特許文献１】特開２００４−５８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１および図２に示した従来の垂直磁気ヘッド８には、ライトヘッド部８Ａのコア１０から漏れた磁束が、リードヘッド部８Ｂの磁気シールド６０を通って記録媒体７０のＳＵＬ７２に入り、記録層７１内の磁気情報を消失させるという問題があった。磁気シールド６０のトラック幅方向の寸法はトラック幅と比べて格段に大きいので、いわゆる広域イレーズ（WATER : Wide Area Track ERasure）が起こる。
【００１０】
本発明は、リードヘッド部の磁気シールドを通って記録媒体に入る磁束を低減し、垂直磁気記録の信頼性を高めることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する垂直磁気ヘッドは、ライトヘッド部とリードヘッド部とを備え、前記ライトヘッド部は主磁極とリターンヨークとを含むコアおよび前記コアの一部分を巻回して前記主磁極を励磁するコイルを有し、前記リードヘッド部は再生素子と前記再生素子を挟む磁気シールド対を有しており、前記主磁極と前記再生素子とが記録媒体に対する相対移動方向に沿って並び且つ前記主磁極が前記リターンヨークよりも前記再生素子に近い位置に配置された垂直磁気ヘッドであって、前記コアの周辺のうちで前記主磁極が記憶媒体と対向するときに前記コアよりも記憶媒体から遠い領域である裏側領域に、記録媒体を経由しない磁束の通路を形成する磁性体が配置されてなる。
【００１２】
コアから漏れた磁束の少なくとも一部は磁性体を通ってコアに戻る。すなわち、磁性体を設けることによって裏側領域の透磁性が高まり、裏側領域を通る磁束が増える分だけ、リードヘッド部の磁気シールドを通って記録媒体に入る磁束が減少する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１ないし請求項５の発明によれば、リードヘッド部の磁気シールドを通って記録媒体に入る磁束が低減され、垂直磁気記録の信頼性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施に係る垂直磁気ヘッドは、基本的には図１および図２で示される従来例と同様の構成をもつ。以下の説明に用いる図では理解を容易にするため、垂直磁気ヘッドの構成要素に図１および図２と共通の符合を付してある。
【００１５】
図３は本発明の第１実施例に係る垂直磁気ヘッドの要部断面構造を示す図である。
【００１６】
垂直磁気ヘッド１は、ライトヘッド部１Ａをリードヘッド部１Ｂに重ね合わせた薄膜ヘッドであり、図示しない基板上に形成される。
【００１７】
ライトヘッド部１Ａは、主磁極１１とリターンヨーク（補助磁極）１２とトレーリングシールド１４とを含むリング状のコア１０、およびコア１０の一部１３を巻回して主磁極１１を励磁するコイル２０を有する。主磁極１１は厚さ１５０ｎｍ程度であり、リターンヨーク１２は主磁極１１よりも十分に厚く2μｍ程度である。コイル２０は、４μｍ程度の厚さをもち、使用時において記録媒体７０の表面に垂直な面に沿って周回するように形成されている。つまり、コイル２０の巻回軸方向は記録媒体７０の表面とほぼ平行である。トレーリングシールド１４は、リターンヨーク（補助磁極）１２から主磁極１１へ向かって張り出すように形成された磁性体であり、主磁極１１から発生する不要の記録磁界を吸収する。
【００１８】
そして、リードヘッド部１Ｂは、再生素子３０とそれを挟む一対の磁気シールド５０，６１を有する。再生素子３０は磁気抵抗効果材料からなり、記録媒体７０に記録された磁気情報を電気信号に変換する。磁気シールド５０，６１は軟磁性材料（例えばＮｉＦｅ）からなり、記録媒体７０からの不要の磁束を吸収して有効読み取り範囲を適正にする役割をもつ。
【００１９】
垂直磁気ヘッド１においては、本発明の目的を達成するために、リードヘッド部１Ｂの磁気シールド６１の形状について２つの工夫がなされている。磁気シールド６１は、再生素子３０を挟む磁気シールド対におけるライトヘッド部１Ａのコア１０に近い側の磁気シールドである。
【００２０】
第１の特徴として、磁気シールド６１は、コア１０から遠い側の磁気シールド５０とコア１０との間に位置する基部６１Ａと、基部６１Ａから裏側領域へ突き出た突出部６1Ｂとから構成される。ここで、裏側領域とは、コア１０の周辺のうちで主磁極１１が記憶媒体７０と対向する使用時においてコア１０よりも記憶媒体７０から遠い領域である。
【００２１】
本例の突出部６1Ｂは、図のようにコイル２０のトレーリング側を通ってリターンヨーク１２に近づくように形成されている。突出部６1Ｂが裏側領域の透磁性を高め、これによって磁気シールド６１を通って記録媒体７０に入る磁束が減少する。すなわち、記録に際してコイル２０の通電によりコア１０で生じた磁束の大半は主磁極１１に集まり、記録層７１の磁化に貢献する。しかし、図中に一点鎖線矢印で示すように、コア１０で生じた磁束の一部は漏れ磁束として磁気シールド６１の基部６１Ａに入る。突出部６1Ｂは、この漏れ磁束を記録媒体７０から遠ざけるように裏側領域へ導く。裏側領域を通る磁束が増える分だけ、記録媒体に入る漏れ磁束が少なくなる。
【００２２】
漏れ磁束を効果的に裏側領域へ導くには、コア１０と基部６１Ａとのギャップｇ１（例えば４０ｎｍ程度）よりも突出部６1Ｂとリターンヨーク１２とのギャップｇ２を短くし、突出部６1Ｂを十分にリターンヨーク１２に近づけるのが望ましい。
【００２３】
第２の特徴として、図４に示されるように磁気シールド６１の基部６１Ａは、当該磁気シールド６１における記録媒体７０に対向する対向面Ｓ１と平行な断面の面積が対向面Ｓ１の面積よりも小さい縮小部分６１０を有している。図４では、磁気シールド５０の側からみた磁気シールド６１の形状、すなわち磁気シールド６１の基部６１Ａを構成する軟磁性体膜のパターンが描かれている。基部６１Ａは、垂直方向の所定位置でトラック幅方向の両側から中央に向かって切り欠いた形状（すなわち括れた形状）をもち、その括れた部分が縮小部分６１０である。縮小部分６１０は、ライトヘッド部のコア１０におけるコイル２０の巻回された部分１３よりも記録媒体７０に近づく位置に設けられている（図３参照）。
【００２４】
磁性体においては断面積が小さいほど磁束が飽和し易い。磁気シールド６１においては縮小部分６１０を通る磁束が縮小部分６１０における飽和値に制限される。対向面Ｓ１の面積は縮小部分６１０の断面積よりも大きいので、対向面Ｓ１を通る漏れ磁束の密度は縮小部分６１０における飽和磁束密度よりも小さい。
【００２５】
この第２の特徴が上記第１の特徴に加わることにより、記録媒体７０に影響する漏れ磁束がより少なくなる。
【００２６】
図５は磁気シールドの基部の変形例を示す図である。
【００２７】
磁気シールド６１の基部のパターンは記録媒体７０へ向かう漏れ磁束の通過を制限するものであればよく、種々の変形が可能である。図５（Ａ）の基部６１Ａｂは、トラック幅方向に沿って並ぶ複数の括れ（縮小部分）をもつものである。  図５（Ｂ）の基部６１Ａｃは、対向面Ｓ１の近傍をメッシュ状としたものである。
【００２８】
図６は本発明の第２実施例に係る垂直磁気ヘッドの要部断面構造を示す図である。
【００２９】
垂直磁気ヘッド２は、ライトヘッド部２Ａをリードヘッド部２Ｂに重ね合わせた薄膜ヘッドである。
【００３０】
ライトヘッド部２Ａは、主磁極１１とリターンヨーク（補助磁極）１２とトレーリングシールド１４とを含むリング状のコア１０、コア１０の一部１３を巻回して主磁極１１を励磁するコイル２０  および本発明に特有の第３の磁気シールド４０を有する。そして、リードヘッド部１Ｂは、再生素子３０とそれを挟む第１および第２の磁気シールド５０，６２を有する。
【００３１】
第３の磁気シールド４０は、コア１０とリードヘッド部２Ｂの磁気シールド対におけるコア１０に近い側の第２の磁気シールドとの間に位置する第１部分４０Ａ、および第１部分から裏側領域へ突き出た第２部分４０Ｂをもつ。
【００３２】
第１部分４０Ａの垂直方向における記録媒体７０に近い側の端縁は、磁気シールド６２の対向面Ｓ１よりも後退しており、使用時において第３の磁気シールド４０と記録媒体７０との距離は磁気シールド６２と記録媒体７０との距離よりも大きい。
【００３３】
第２部分４０Ｂは、図のようにコイル２０のトレーリング側を通ってリターンヨーク１２に近づくように形成されている。第２部分４０Ｂが裏側領域の透磁性を高め、これによって磁気シールド６２を通って記録媒体７０に入る磁束が減少する。すなわち、記録に際して図中に一点鎖線矢印で示すように、コア１０で生じた磁束の一部は漏れ磁束として第３の磁気シールド４０の第１部分４０Ａに入る。第２部分４０Ｂは、この漏れ磁束を記録媒体７０から遠ざけるように裏側領域へ導く。裏側領域を通る磁束が増える分だけ、第１部分４０Ａを貫通してリードヘッド部２Ｂの磁気シールド６２に入る漏れ磁束が少なくなり、必然的に磁気シールド６２を通って記録媒体７０に入る漏れ磁束も少なくなる。
【００３４】
磁気シールド６２は、上記第１実施例の磁気シールド６１の基部６１Ａと同様に、対向面Ｓ１と平行な断面の面積が対向面Ｓ１の面積よりも小さい縮小部分を有する形状に形成されている（図４，５参照）。
【００３５】
本実施例によれば、裏側領域に配置される磁性体である第２部分４０Ｂが、リードヘッド部２Ｂの磁気シールド６２とが連続していないので、外部から第２部分４０Ｂに磁気ノイズ（磁界）が加わったときに、その磁気ノイズが磁気シールド６２を通って記録媒体７０へ導かれるおそれが小さい。
【００３６】
以上の第１および第２の実施例では、リードヘッド部１Ｂ，２Ｂにおける磁気シールド対の片方の磁気シールド６１，６２を括れた形状（縮小部分をもつ形状）としたが、両方の磁気シールドを括れた形状としてもよい。また、必ずしもリードヘッド部１Ｂの磁気シールド６１の基部６１Ａまたはリードヘッド部２Ｂの磁気シールド６２を括れた形状とする必要はなく、磁気シールド６１の突出部６１Ｂまたは第３の磁気シールド４０によって漏れ磁束の影響を低減する構成を採用してもよい。
【００３７】
また、図３、図６のギャップｇ１、ｇ２はその一方あるいは両方を０にする、すなわち磁性体が連続していても同様の効果を得ることができるので、そのような構成にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は高密度のハードディスク装置に有用であり、垂直磁気記録の信頼性の向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の垂直磁気ヘッドの構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】従来の垂直磁気ヘッドの要部断面構造を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る垂直磁気ヘッドの要部断面構造を示す図である。
【図４】磁気シールド６１の基部の形状を示す図である。
【図５】磁気シールドの基部の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る垂直磁気ヘッドの要部断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１，２  垂直磁気ヘッド
１Ａ  ライトヘッド部
１Ｂ  リードヘッド部
１０  コア
１１  主磁極
１２  リターンヨーク
１３  コアの一部分
２０  コイル
３０  再生素子
５０  磁気シールド（第１の磁気シールド）
６１  磁気シールド
６１Ａ  基部
６１Ｂ  突出部（磁性体）
６１０  縮小部分
６２  第２の磁気シールド
４０  第３の磁気シールドを備え、
４０Ａ  第１部分
４０Ｂ  第２部分
【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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