(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の記録媒体と、この記録媒体を磁化する記録磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備え、
前記垂直磁気記録ヘッドの前記記録磁極が、ヘッド走行時かつ記録時に前記記録媒体に単一の平面から磁界を加えると共に、前記記録磁極の平面形状が、トレーリング端とリーディング端との間の部分の幅が前記トレーリング端から前記リーディング端に向けて減少する形状をなし、かつ前記リーディング端の幅が、このリーディング側の端で同時に磁化反転される前記記録媒体の磁気クラスタの数が１ないし２となるように設定されてなることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ディスク装置において、
前記垂直磁気記録ヘッドの前記記録磁極のリーディング端の幅をＷｒ、前記記録媒体の磁気クラスタの径をＲとして、Ｗｒ≦２Ｒの式を満足するようになしたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録ヘッドとこれを用いた磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
垂直磁気記録方式は記録媒体を膜厚方向に磁化することでデータを記録する方式であり、長手記録方式に比べて高密度化が可能であるとして、近年研究・開発が盛んに行われている。
【０００３】
図１０に、この垂直記録方式の磁気ヘッド（以下「ヘッド」と称す）の記録磁極と垂直磁気記録媒体（以下「記録媒体」と称す）の磁化の様子を示す。同図に示すように、ヘッドの記録磁極１０１のトレーリング端１０３の端点とリーディング端１０５の端点とを繋ぐ２つの辺１０７，１０９はヘッド中心線Ｃに対して所定の角度θ１をもたせてあり、この角度θ１は、ヘッド中心線Ｃとヘッド走行方向との最大スキュー角θmax に依存して決められる。
【０００４】
このため記録磁極１０１の形状は、結果的にトレーリング端１０３の幅Ｗｔがリーディング端１０５の幅Ｗｒより長い四角形状（台形）をなしたものとなっている。なお、リーディング端１０５の幅Ｗｒについての規定は特にない。
【０００５】
このような記録磁極１０１による記録媒体の磁化は以下のように行われる。図１０において、１１１は記録媒体における磁化反転単位である磁気クラスタとその磁化の方向を示したものであり、記録媒体面に対して垂直上向きに残留する磁化を＋、垂直下向きに残留する磁化を−で表している。
【０００６】
記録磁極１０１の直下の記録媒体では、記録磁極１０１のトレーリング端１０３から発生する漏洩磁界によって記録媒体の磁化状態に変化が起こる。最終的に記録媒体の残留磁化はトレーリング端１０３で決定されるが、記録媒体の残留磁化の初期状態は記録磁極１０１のリーディング端１０５での磁化状態にも依存する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の垂直磁気記録ヘッドの記録磁極の形状によると、リーディング端１０５で記録媒体の広い幅にわたって同方向磁界が加わるため、この磁界が加えられた部分の磁化はエネルギー的に不安定である。したがって、磁極通過後に磁化のエネルギー安定化のために逆磁区ができやすい。このため隣接する磁化転移間の距離が長い低密度周波数記録において、図１１に示すように顕著な減磁が起こりやすく、Ｓ／Ｎが劣化するおそれがあった。
【０００８】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、低密度周波数記録での減磁を抑制でき、Ｓ／Ｎの良好な記録信号の形成が可能な垂直磁気記録ヘッドおよび磁気ディスク装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の磁気ディスク装置は、ディスク状の記録媒体と、この記録媒体を磁化する記録磁極を有する垂直磁気記録ヘッドを備え、前記垂直磁気記録ヘッドの前記記録磁極が、ヘッド走行時かつ記録時に前記記録媒体に単一の平面から磁界を加えると共に、前記記録磁極の平面形状が、トレーリング端とリーディング端との間の部分の幅が前記トレーリング端から前記リーディング端に向けて減少する形状をなし、かつ前記リーディング端の幅が、このリーディング側の端で同時に磁化反転される前記記録媒体の磁気クラスタの数が１ないし２となるように設定されてなるものである。
【００１０】
この発明によれば、記録磁極が記録媒体上を通過するとき、記録磁極のリーディング端で同時に記録媒体の１ないし２の磁気クラスタの磁化反転が起き、以降徐々にトラック幅方向に磁化反転が伝播するので、エネルギー的に安定した磁化転移形成が起こり、隣接する磁化転移間の距離が長い低密度周波数記録における減磁を抑制することができ、Ｓ／Ｎの良好な記録信号形成が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態にかかる垂直磁気記録ヘッドを採用した磁気ヘッドの構成を示す斜視図、図２はこの磁気ヘッドをＡＢＳ（Air Mearing Surface)面から見た図である。
【００１３】
この実施形態は記録再生分離型の磁気ヘッドであり、記録ヘッドには単磁極型薄膜ヘッドが用いられ、再生ヘッドにはＭＲ（Ｍagnetoresistive：磁気抵抗効果）ヘッドが用いられている。
【００１４】
記録ヘッドは、高飽和磁束密度合金からなる記録磁極３１とコイル３３とで構成される。再生ヘッドは、シールド膜３５，３７とＭＲ膜３９とで構成される。これらは、トレーリング側からリーディング側に向けて、記録ヘッドの記録磁極３１、再生ヘッドのシールド膜３５、ＭＲ膜３９、シールド膜３７の順で配置されている。
【００１５】
垂直磁気記録媒体（以下「記録媒体」と称す）２１には、基板２３上に軟磁性層２５と媒体面に対して垂直方向に異方性を示す強磁性層２７を順に積層してなる二層膜媒体が用いられている。
【００１６】
図３に、本実施形態の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極３１の形状の詳細を示す。同図に示すように、記録磁極３１のトレーリング端４３の幅Ｗｔはトラック幅に依存して決められており、例えば０．３μｍ程度である。一方、記録磁極３１のリーディング端４５の幅Ｗｒは０．０１〜０．０３μｍ程度である。すなわち、この記録磁極３１は、全体として、トレーリング端４３とリーディング端４５との間の部分の幅が連続的に変化する台形もしくは四角形の平面形状をなしている。そして記録磁極３１のリーディング端４５の幅Ｗｒは記録媒体４１における磁化反転単位である磁気クラスタ４７の径をＲとして、次式を満足するように設定されている。
【００１７】
Ｗｒ≦２Ｒ              ・・・(1)
【００１８】
以下に、その理由を説明する。図４に、本実施形態の記録磁極３１による記録媒体４１の磁化の様子を示す。同図において、４７および４７ａ〜４７ｅは記録媒体４１における磁化反転単位である磁気クラスタとその磁化の方向を示しており、記録媒体面に対して垂直上向きに残留する磁化を＋、垂直下向きに残留する磁化を−で表している。
【００１９】
この垂直磁気記録ヘッドはＷｒ＜Ｒの場合の例である。記録磁極３１が記録媒体４１上を通過するとき、記録磁極３１のリーディング端４５で１つの磁気クラスタ４７の磁化反転が起こり、徐々にトラック幅方向に磁化反転が伝播する。例えば、４７ａ〜４７ｅのクラスタ列において、磁気クラスタ４７ａとこれに隣接する磁気クラスタ４７ｂ，４７ｃの磁化反転は時間がずれて起こり、同様に磁気クラスタ４７ｂ，４７ｃとこれに隣接する磁気クラスタ４７ｄ，４７ｅの磁化反転も時間がずれて起こる。したがって、エネルギー的に安定した磁化転移形成が起こり、図５に示すように、隣接する磁化転移間の距離が長い低密度周波数記録における隣接磁化転移間の減磁を抑制できる。よって、Ｓ／Ｎの良好な記録信号の形成が可能になる。
【００２０】
また、２Ｒ≧Ｗｒ＞Ｒの場合、図６に示すように、記録磁極３１のリーディング端４５で同時に２つまでの磁気クラスタ４７ｆ，４７ｇが磁化反転するが、この場合、磁気クラスタ４７ｆ，４７ｇの両側に磁化の向きが逆方向の磁気クラスタ４７ｈ，４７ｉが両側に存在することによって、やはりエネルギー的に安定した磁化転移形成が可能である。
【００２１】
以上の理由により、記録磁極３１のリーディング端４５の幅Ｗｒは、記録媒体４１の１ないし２の磁気クラスタを同時に磁化反転し得るような寸法に設定することが磁化エネルギー的に安定した磁化転移形成のための条件となる。
【００２２】
（記録磁極の変形例）
図７に記録磁極の変形例を示す。この記録磁極５１は、トレーリング端５３とリーディング端５５との間の部分を階段状に形成したものである。すなわち、この実施形態の記録磁極５１は、トレーリング端５３とリーディング端５５との間の部分の幅がトレーリング端５３からリーディング端５５に向けて離散的に減少する多角形をなしている。リーディング端５５の幅Ｗｒと各段差部のリーディング側の幅Ｗr1，Ｗr2，Ｗr3は、記録媒体の１ないし２の磁気クラスタを同時に磁化反転し得る寸法に設定されるものとする。このような段差形状の記録磁極５１によっても、安定した磁化反転形成が可能となり、Ｓ／Ｎの良好な記録信号形成が可能になる。
【００２３】
図８に記録磁極の別の変形例を示す。この記録磁極６１は、リーディング端５５を円弧状に形成したものである。この場合も、リーディング端５５の曲率半径を記録媒体の１ないし２の磁気クラスタ４７を同時に磁化反転し得る寸法に設定すればよい。
【００２４】
（磁気ディスク装置について）
以上説明した実施形態の垂直磁気記録ヘッドは例えば図９に示されるようなハードディスクドライブに採用される。
【００２５】
このハードディスクドライブ１は、２枚のプラッター（固定ディスク）２、３を組み込んだ２．５インチ型ハードディスクアレイである。２枚のプラッター２，３は図示しないスピンドルモータの駆動軸にハブ（図示せず）とクランパ４によって取り付けられている。ヘッド・アクチュエータ１５は、前記の垂直磁気記録ヘッド５を先端に支持したサスペンション６とステンレス製薄板アーム７とからなるヘッドアームアセンブリを三体積層してなる積層キャリッジとこの積層キャリッジを回動自在に支持する軸受構造とで構成されている。ヘッド・アクチュエータ１５はＶＣＭ（ボイスコイルモータ）１０によって駆動される。
【００２６】
以上の構造体は収容ケース８内に収容され、これに上蓋９が被せられて内部が密閉される。上蓋９はネジ１１によって収容ケース８に固定される。なお、上蓋９が被せられた収容ケース８の内部の密閉度を高めるために、収容ケース８と上蓋９とはガスケット（図示せず）が挟んで密接される。
【００２７】
また、収容ケース８の裏側面にはＤＲＡＭ、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、サーボ制御回路などが実装されたメインのプリント基板がネジなどによって取り付けられている。このメインのプリント基板は収容ケース８の内部に配置された、記録・再生用プリアンプなどを実装した内部プリント基板１２と電気的に接続され、さらにこの内部プリント基板１２はフレキシブルプリント基板１３を通じてヘッド・アクチュエータ１５の積層キャリッジの部分にネジなどにより固定されている。
【００２８】
以上説明したように、この実施形態によれば、記録磁極のリーディング端の幅Ｗｒを、記録媒体４１の磁気クラスタ４７を同時に１ないし２個まで磁化反転し得るような寸法に設定することによって、隣接する磁化転移間の距離が長い低密度周波数記録における隣接磁化転移間の減磁を抑制でき、Ｓ／Ｎの良好な記録信号の形成が可能となる。より具体的には、記録磁極のリーディング端の幅ＷｒをＷｒ≦２Ｒ（ただし、Ｒは磁気クラスタの径）を満足するように選定すればよい。
【００２９】
なお、本発明は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エネルギー的に安定した磁化転移形成が可能で、特に隣接する磁化転移間の距離が長い低密度周波数記録での減磁を抑制でき、Ｓ／Ｎの良好な記録信号形成が可能な垂直磁気記録ヘッドおよび磁気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】
【図１】本発明の実施形態にかかる垂直磁気記録ヘッドを採用した磁気ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図２】図１の磁気ヘッドをＡＢＳ面から見た平面図である。
【図３】図２の垂直磁気記録ヘッドにおける記録磁極の形状の詳細を示す図である。
【図４】Ｗｒ＜Ｒの条件を満たす記録磁極による記録媒体の磁化の様子を示す図である。
【図５】本実施形態の低密度周波数記録における隣接磁化転移間の減磁の抑制効果を示す図である。
【図６】２Ｒ≧Ｗｒ＞Ｒの条件を満たす記録磁極による記録媒体の磁化の様子を示す図である。
【図７】本発明にかかる記録磁極の変形例を示す図である。
【図８】本発明にかかる記録磁極の別の変形例を示す図である。
【図９】この実施形態の垂直磁気記録ヘッドを採用したハードディスクドライブを示す斜視図である。
【図１０】従来の垂直記録方式の磁気ヘッドの記録磁極と垂直磁気記録媒体の磁化の様子を示す図である。
【図１１】低密度周波数記録における磁化転移間の減磁を示す図である。
【符号の説明】
１……ハードディスクドライブ
５……垂直磁気記録ヘッド
３１……記録磁極
４１……記録媒体
４３……トレーリング端
４５……リーディング端
４７……磁気クラスタ
Ｗｒ……リーディング端の幅
Ｗｔ……トレーリング端の幅
【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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【図１１】
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