JP3781991B2

JP3781991B2 - 光磁気記録用摺動型磁気ヘッド

Info

Publication number: JP3781991B2
Application number: JP2001273335A
Authority: JP
Inventors: 誠一永留; 知之三宅; 利之田中
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2021-09-10
Also published as: JP2003085846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光磁気記録媒体に対して記録を行なう光磁気記録用摺動型磁気ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光磁気ディスクは書き換え可能、媒体交換可能という利点を持つ大容量のディスクであり、特に磁界変調方式を用いたタイプの普及がめざましい。この光磁気ディスク装置の構成について図５、図６を用いて説明を行なう。
【０００３】
図５は磁界変調方式における光磁気記録再生装置の要部の原理図であり、図示しないディスクカートリッジに収納された光磁気ディスク１（以下ディスクと略す）をはさんで一方にはレーザ光を照射する光ピックアップ４、とそれに搭載されディスク面に対して垂直方向であるフォーカス方向やディスク半径方向であるラジアル方向のより小さい変位に追従するために設けられた対物レンズアクチュエータ５、他方には光ピックアップ４と磁気ヘッドアーム６を介して連結され光ピックアップ４の動きと連動してレーザスポット位置に合わせて移動する磁気ヘッド２を配置している。この磁気ヘッド２を図６を用いて説明する。ディスク１と接触摺動するためにヘッド本体部８から突出して形成された球面もしくは曲面に形成されているヘッド摺動部１２と、ヘッド本体部８の中に埋め込まれているフェライト合金等の磁性材料からなる磁気ヘッドコア９、この磁気ヘッドコア９の周囲に巻き回されているコイル１１からなり主に磁界は磁気ヘッドコア９の突起部分の面（磁極面）から発生している。そして、この磁極面は磁極面の損傷を防ぐために従来は、もしくはヘッド摺動面よりもわずかに媒体面から離間した位置に設けられている。そしてその磁界発生方向を記録信号に合わせて反転させる事により、ディスク１上に信号を記録していく。さらにこの磁気ヘッド２はディスク１の面振れ、ディスク上の異物、こぶなどに追従して移動可能とするために、通常厚さ３０〜１００μｍの薄金属からなるサスペンション３により３〜１０ｍＮの予圧がかけられた状態でディスク１と接触摺動している。またこのサスペンション３の一端は磁気ヘッドアーム６に取付け固定されている。そして、この磁気ヘッド２の発生磁界エリアは対物レンズアクチュエータ５が移動する事によってレーザスポットの移動する範囲の全ての領域で、記録するために必要な磁界強度（例えば１５０Ｏｅ程度）を発生している必要が有る。
【０００４】
このような磁気ヘッドは、近年、更に高記録密度を達成するための研究がすすめられており、その高記録密度を達成するために従来のタイプで必要とされていた磁気ヘッドの磁界強度よりもさらに高い磁界強度（例えば２００Ｏｅ以上）が要求されるようになっており、一例として、特開平１１−２７３００２号公報に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高記録密度を達成するためにはその記録周波数も上げる必要があるために、磁界を反転させるための時間もそれに伴って小さくしなければならない。その結果磁気ヘッドのインダクタンスを従来よりも小さくする必要があり（例えば１μＨ以下）そのため磁界強度を増加させるためにコイルの巻き数を増やす事（これはインダクタンスが増加することを意味する）で対応する事ができず、コアの寸法を縮小する、もしくは媒体面と磁気ヘッドコアの距離を近づけて行く等の対応を取る必要がある。
【０００６】
また、高密度化するにつれて、磁気ヘッド素子付近の磁界密度、電界密度が高くならざるを得ず、そのため素子温度が高くなるため、より多くの放熱を行わなければならないと言った問題があった。
【０００７】
さらに、他の問題としては、ディスクの最外周付近には摺動性をよくするために設けられているオーバーコートの盛り上がりとの衝突の危険性という問題も発生する。これを図７を用いて説明する。このオーバーコート１３の盛り上がりは最外周付近に十数μｍの高さで存在するので、磁気ヘッドが最外周位置で記録を行なう場合に、図８に示すように摺動部の段差を２０μｍ程度に小さくしていった場合には磁気ヘッド部とディスク外周部の盛り上がりとの隙間が殆ど無くなってしまい、この状態で磁気ヘッドがわずかでも傾いた場合には磁気ヘッド部と外周部の盛り上がり部が接触し、磁気ヘッドやディスクに不要な振動を引き起こす恐れが大きいという問題があった。
【０００８】
また、高密度記録を行うためには、できるだけ媒体の外周部に記録面を設ける必要があり、上記説明した外周部位置の盛り上がりを避けてヘッドを構成する必要性が生じていた。
【０００９】
さらに、一般的な光磁気記録用の磁気ヘッドサスペンションの場合、図９に示すようにねじれ方向の剛性が上下方向の剛性よりも非常に大きく作られている（アクセス時にサスペンションがねじれないため）。そのため、図１０に示すように摺動部の近くで多点で当たる場合にはディスク自体の面ブレやスピンドルモータの軸振れ等によるディスクのラジアル方向の傾きに追従できず、摺動部が接触したり離れたりと接触が不安定になる。その結果、スライダーがディスクを叩く事によるディスク振動の問題や、摺動部（もしくはディスクのオーバーコート）の摩耗が急激に進むといった問題が懸念される。
【００１０】
本発明は、以上の問題点を鑑みなされたものであって、その目的とするところは、光磁気ディスクの外周部近くまで記録が可能であり、磁気ヘッド素子の放熱特性が良好で、かつ磁気ヘッド素子にディスク上の異物との衝突する可能性が少ない信頼性の高い光磁気記録用摺動型磁気ヘッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、本発明の光磁気記録用摺動型磁気ヘッドは、磁気コアの周囲にコイルを形成した磁気ヘッド素子と、これらを固定するヘッド本体部と、光磁気ディスクと接触し摺動するヘッド摺動部を有し、前記ヘッド本体部と前記ヘッド摺動部は段差を有して一体に形成されている摺動型光磁気記録用磁気ヘッドにおいて、前記ヘッド本体部の記録面側より磁気ヘッド素子の一部が突出した構造を有するとともに、コア又はコイル部と同じかそれよりも突出量の大きい磁気ヘッド素子保護部を１ヵ所以上前記ヘッド本体部に設けており、前記磁気ヘッド素子保護部は、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分に対して略垂直方向に配置されており、前記磁気ヘッド素子保護部の突出量は、前記ヘッド摺動部の前記ヘッド本体部に対する前記段差よりも小さくなっていることを特徴とする。
【００１２】
また、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分のほぼ延長線上でかつヘッド本体部の対角付近にさらに摺動部材を設けていることを特徴とする。
【００１３】
また、前記磁気ヘッド素子保護部は、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分とほぼ同じ方向で、かつ前記磁気ヘッド素子の近接部に設けてられていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分に対して略垂直方向に配置されている磁気ヘッド素子保護部は、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分方向に設けられた磁気ヘッド素子保護部より、磁気ヘッド素子近くに配置されていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記磁気ヘッド摺動面と磁気ヘッド素子のディスク厚さ方向の距離は１０〜３０μｍであることを特徴とする。
【００１６】
また、前記磁気ヘッド素子保護部の材質が非磁性体であり、かつ前記スライダ材質よりも硬度が高いことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１（ａ）は本発明の摺動型磁気ヘッドの斜視図であり、図１（ｂ）はそのＡ−Ａ′断面を示す図である。ここで、ＭｎＺｎＦｅからなる磁気コア９とＣｕからなるコイル１１によって磁気ヘッド素子が形成されている。これらの磁気ヘッド素子は紫外線硬化樹脂により磁気ヘッド本体部８に接着されており、磁気ヘッド本体部８と磁気ヘッド摺動部１２は一体的に成形されている。このヘッド本体部８のディスク側の面とヘッド摺動部１２の摺動面とは段差６０μｍを有しており、ヘッド本体部８の１箇所の角部付近にヘッド本体部８のディスク側の面から６０μｍ突出した摺動部１２ａが設けられている。磁気コアはヘッド本体部８のディスク側の面より４０μｍ突出して設けられており、磁気コア突出部のディスク摺動方向（磁気ヘッド位置でのトラックの接線方向と同一方向＝磁気ヘッド摺動部のディスクと接触する方向）の前後に突出量４０〜４５μｍを有している磁気ヘッド素子保護部１０が設けられている。ここでは、磁気ヘッド素子保護部１０は磁気ヘッド本体部８及び摺動部１２、１２ａと一体的に成形されており、同じ材質であるが、別の材質（例えば硬度が高く非磁性材料であるチタン、セラミック等の材料。磁性材料は磁気ヘッドの発生磁界に悪影響が出るので使えない）であっても良い。製作上のコスト増はあるがこの方がディスク上の異物を除去する効果が高い。
【００１９】
以上に示した磁気ヘッド素子保護部１０はディスク上の異物が進入する側には曲率（例えば半球状）をつけて形成されており、ディスク上の異物があった場合、磁気コア９よりも先にディスク上の異物と衝突する事でその異物を除去するか、もしくは除去できなかった場合においてもスライダーが飛跳ねる事により、磁気コア９とディスク上の異物１４との衝突を避けることができる。この曲率は磁気ヘッドの重さと磁気ヘッドを保持する板バネのバネ定数およびディスクの回転速度からディスク上の異物が磁気ヘッド素子に接触しないように選択される。
【００２０】
また本実施例の場合は磁気ヘッド素子保護部１０をディスク摺動方向前後２ヶ所に設けたが、図２（ａ）（ｂ）に示すように磁気ヘッド素子保護部１０を設ける場所をディスクの進入方向側の１箇所にするだけでもほぼ同等の効果は得られる。
【００２１】
さらに、図３（ａ）は磁気ヘッドコアの周囲を囲むように周囲全てに磁気ヘッド素子保護部１０を設ける構成である。また、図３（ｂ）（ｃ）はそれぞれ図３（ａ）のＣ−Ｃ′およびＤ−Ｄ′断面を示している。この構成により、磁気ヘッドのアクセス時に発生する磁気ヘッドコア９と異物との衝突を未然に防ぐことができる。ここで、磁気ヘッド摺動部の線分方向（Ｃ−Ｃ′方向）に配置している磁気ヘッド素子保護部間の間隔より、その垂直方向（Ｄ−Ｄ′）に配置している磁気ヘッド素子保護部の間隔が小さくなっており、その間隔はコイル外径よりも小さく構成されている。このように構成することで、ディスク外周側にオーバーコートの盛り上がりが存在していたとしても、より外周側に磁気ヘッド素子を位置させることが可能となり、ディスクの外周側ぎりぎりまで記録領域とすることができる。その結果、高密度化が可能となる。また、この場合、磁気ヘッドの外周側のコア保護部１０の高さはディスク外周側はオーバーコートの盛り上がりがあるので、あまりコア保護部１０の突出量を大きくできず、せいぜい磁気ヘッドコア９の突出部とほぼ同じ高さにしておくのが望ましい。
【００２２】
また、以上の構成では、磁気ヘッド素子保護部は隣り合う保護部と独立して設けられている。すなわち、磁気ヘッド素子の周囲一面に同じ高さにしていない。そのため、ディスクが回転した場合に、磁気ヘッドコア部がむき出しで設けられているため、直接ディスクからの冷却風を受けられ、放熱特性が良好になる。
【００２３】
以上、図１及び図２で示した実施例においてはコア部だけが突出した例を用いて説明を行なったが、コア部とコイル部がともに突出した場合においても本発明は適用できる。また、磁気ヘッド摺動部と光磁気ディスクは、線接触している例を示しているが、光磁気ディスクのトラックの略接線方向に点接触している場合にも適応可能である。
【００２４】
次に、高密度化のため磁界強度を上げたい場合にはスライダーから磁気ヘッドコア又はコイル部のみを突出させる事により磁気ヘッドコアの距離を縮めていくことが考えられ、磁極からの距離について考察する。
【００２５】
図４は磁極面積が異なった場合の磁極面からの距離による発生磁界強度の変化の割合が異なることを説明する図である。本実施例に用いたコア寸法はコア１がタンジェンシャル方向０．１５ｍｍ、ラジアル方向０．３ｍｍであり、コア２はタンジェンシャル方向０．２５ｍｍ、ラジアル方向０．３５ｍｍであり、その他の条件は同一条件としている（インダクタンスはほぼ１μＨであり、コア材質ＭＭｎＺｎＦｅ（マンガンジンクフェライト）材、コア形状断面T字型形状、電流値０．２Ａで測定）これから分かるように、コア面積を縮小したコア１は発生磁界の強度が、磁極面上では（＝０μｍ）２５８Ｏｅとコア２の２４３Ｏｅと比較しておよそ６％の発生磁界向上が見られるが、コア１は距離による発生磁界の低下がコア２と比較して大きく２０μｍの位置で約２．５％（コア１２４３Ｏｅ、コア２２３５Ｏｅ）そして５０μｍの位置ではコア１とコア２の磁界強度が逆転してしまう（コア１２１０Ｏｅコア２２１５Ｏｅ）これから、発生磁界向上を目指してコア面積を縮小していったとしても本実施例では５０μｍ程度媒体面から磁極面が離間してしまえば、殆ど効果が見られないどころか、より悪くなる可能性がある。
【００２６】
したがって、高周波数記録を達成するために低インダクタンスの磁気ヘッドを達成するために磁極面積を縮小した場合には、本実施例では磁極面からの距離を少なくとも３０μｍ以下に設定する必要がある。また、磁気ヘッド素子保護部を設けるため磁極面と磁気ヘッド素子保護部の距離は少なくとも１０μｍ程度は必要となり、磁気ヘッド摺動面からの磁気ヘッド素子間での距離は１０〜３０μｍ程度が好ましい値となる。
【００２７】
例えば、上記実施例で示したように、コア磁極面を媒体面から２０μｍの位置に設定した場合は、距離が５０μｍから２０μｍに近接したことによる発生磁界向上の効果を得る事ができる（コア１１５．７％コア２９．３％）もちろん、発生磁界向上という面からいえば２０μｍ以下の距離において、その効果がより大きくなることはいうまでもないし、この傾向は磁極面積が縮小されればされるほど顕著になってくる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁気ヘッド素子をディスクに近接配置することが可能となり、ディスクが傾いた時、ディスク上に異物が存在した時においてもディスクとコア又はコイルが直接衝突するのを未然に防ぐ事が可能となる。
【００２９】
また、ディスクの最外周付近まで磁気ヘッド素子を位置させることが可能になるため、高密度化を達成できる。さらに、磁気ヘッド素子保護部は独立して設けられており、ディスクからの風の通りが良いため、電流密度、磁界密度が高い場合でも、磁気ヘッド素子の放熱特性が良好になる。
【００３０】
また、本発明の磁気ヘッド素子保護部は非磁性でありかつスライダ材質よりも硬度の高い材質により形成すると、ディスク上の異物とコア又はコイル保護部が接触した時において異物を除去する能力がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気ヘッドコア保護構造の第１実施例図である。
【図２】本発明の磁気ヘッドコア保護構造の第２実施例図である。
【図３】本発明の磁気ヘッドコア保護構造の第３実施例図である。
【図４】磁極面積が異なることによって距離による発生磁界強度が異なることの磁界測定データ比較図である。
【図５】従来の光磁気記録装置の説明図である。
【図６】従来の光磁気記録用磁気ヘッドの斜視図、及び分解斜視図である。
【図７】ディスクの最外周付近の部分拡大図である。
【図８】摺動部段差を２０μｍ以下にした時における、摺動部以外の場所とオーバーコート部が接触する危険性を持っている事の説明図である。
【図９】コア部の周囲に摺動部と同じ突出量のコア保護部材を取りつけたときの問題点の説明図である。
【図１０】図９のＣ部拡大矢視図である
【符号の説明】
１ディスク
２磁気ヘッド
３サスペンション
４光ピックアップ
５対物レンズアクチュエータ
６磁気ヘッドアーム
７ディスクカートリッジ
８磁気ヘッド本体部
９磁気ヘッドコア
１０磁気ヘッド素子保護部
１１コイル
１２磁気ヘッド摺動部
１３オーバーコート
１４ディスク上の異物

Claims

磁気コアの周囲にコイルを形成した磁気ヘッド素子と、これらを固定するヘッド本体部と、光磁気ディスクと接触し摺動するヘッド摺動部を有し、前記ヘッド本体部と前記ヘッド摺動部は段差を有して一体に形成されている摺動型光磁気記録用磁気ヘッドにおいて、前記ヘッド本体部の記録面側より磁気ヘッド素子の一部が突出した構造を有するとともに、コア又はコイル部と同じかそれよりも突出量の大きい磁気ヘッド素子保護部を１ヵ所以上前記ヘッド本体部に設けており、
前記磁気ヘッド素子保護部は、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分に対して略垂直方向に配置されており、
前記磁気ヘッド素子保護部の突出量は、前記ヘッド摺動部の前記ヘッド本体部に対する前記段差よりも小さくなっていることを特徴とする光磁気記録用摺動型磁気ヘッド。
前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分のほぼ延長線上でかつヘッド本体部の対角付近にさらに摺動部材を設けていることを特徴とする請求項１記載の光磁気記録用摺動型磁気ヘッド。
前記磁気ヘッド素子保護部は、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分とほぼ同じ方向で、かつ前記磁気ヘッド素子の近接部に設けてられていることを特徴とする請求項１あるいは２何れかに記載の光磁気記録用摺動型磁気ヘッド。
前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分に対して略垂直方向に配置されている磁気ヘッド素子保護部は、前記ヘッド摺動部が光磁気ディスクと接触している点を結ぶ線分あるいは接触している線分方向に設けられた磁気ヘッド素子保護部より、磁気ヘッド素子近くに配置されていることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の光磁気記録用摺動型磁気ヘッド。
前記磁気ヘッド摺動面と磁気ヘッド素子のディスク厚さ方向の距離は１０〜３０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載の光磁気記録用摺動型磁気ヘッド。
前記磁気ヘッド素子保護部の材質が非磁性体であり、かつ前記スライダ材質よりも硬度が高いことを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載の光磁気記録用摺動型磁気ヘッド。