JP5762987B2 - 磁気ヘッド、およびこれを備えたディスク装置 - Google Patents

Description

この発明の実施形態は、ディスク装置に用いる磁気ヘッド、この磁気ヘッドを備えたディスク装置に関する。

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。キャリッジアッセンブリは、回動自在に支持されたアームと、アームから延出したサスペンションとを備え、このサスペンションに延出端に磁気ヘッドが支持されている。磁気ヘッドは、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、ライト用の記録ヘッドとリード用の再生ヘッドとを含んで構成されている。

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、記録ヘッドは、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、あるいはライトシールド磁極と、主磁極に磁束を流すためのコイルとを有している。

記録パターンを磁気ディスクのトラックに沿って記録する際、同時に主磁極のトラック幅方向の両サイドからも記録磁界がもれる。この漏れ磁界を低減するため、主磁極のトラック幅方向両側にサイドシールドを設けた磁気ヘッドが提案されている。

特許第２７９０３５６号公報

上述したサイドシールドを有する磁気ヘッドでは、サイドシールドによる消去（イレーズ）幅制御が期待される。しかし、同一トラック上に記録動作を繰り返し行う際、主磁極から垂直記録媒体の記録層下部の軟磁性層を経由して、リターン磁極に戻る磁束分布において、サイドシールド直下の戻り磁界により、数十トラックに渡る広い領域において既記録情報が消去または劣化する場合がある。

また、サイドシールドと主磁極側面との間隔が広い場合、主磁極の絞込み部分から媒体へ流れる磁束により、隣接トラックの既記録情報を消去または劣化させる現象が起こりうるため、トラック密度を向上させることはできない。

この発明が解決しようとする課題は、隣接トラック領域における既記録情報の劣化または消去を防止し、高記録密度化を可能とする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。

実施形態によれば、磁気ヘッドは、記録媒体の記録層に記録磁界を印加する主磁極と、前記主磁極のトレーリング側にライトギャップを置いて配置されたライトシールド磁極と、前記主磁極が構成する磁気回路に巻きつくように配置された記録コイルと、前記主磁極のリーディング側で浮上面近傍に、前記主磁極のトラックのトラック幅方向両側に配置された第１電極と、前記主磁極のリーディング側で浮上面近傍に、前記主磁極のトラックセンター上に配置された第２電極と、前記第１および第２電極に接続されたＮ型半導体およびＰ型半導体と、前記第２電極、前記Ｎ型半導体、第１電極、Ｐ型半導体、第２電極を通して電流を流す配線部と、を有し、前記第１電極および第２電極により吸熱部および放熱部を形成する温度制御素子部と、を備えている。

を備えている。

図１は、第１の実施形態に係るハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤ）を示す斜視図。 図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッドおよびサスペンションを示す側面図。 図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。 図４は、前記磁気ヘッドの記録ヘッド部分をスライダのＡＢＳ側から見た平面図。 図５は、前記記録ヘッドの温度制御素子部をスライダのＡＢＳ側から見た斜視図。 図６は、前記磁気ヘッドの回路図。 図７は、前記磁気ヘッドの素子制御タイミングを示す図。 図８は、磁気ディスクの磁気特性の温度依存性を示す図。 図９は、第１の実施形態に係るＨＤＤにおける媒体特性の変化とセンタートラック書き込み時の隣接トラックへの影響を示す図。 図１０は、本実施形態における前記記録ヘッドのトラックピッチ改善による記録密度増大の効果を示す図。 図１１は、第２の実施形態に係るＨＤＤにおける磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。 図１２は、第３の実施形態に係る磁気ヘッドの温度制御素子部をＡＢＳ側から見た斜視図。 図１３は、第４の実施形態に係る磁気ヘッドの素子接続を示すブロック図。 図１４は、第４の実施形態に係る磁気ヘッドの制御タイミング図。 図１５は、第５の実施形態に係る磁気ヘッドの温度制御素子部をＡＢＳ側から見た斜視図。 図１６は、第５の実施形態に係る磁気ヘッドの素子接続を示すブロック図。 図１７は、第５の実施形態に係る磁気ヘッドの制御タイミング図。 図１８は、第５の実施形態に係る磁気ヘッドの動作例（スキュー角＝小）を示す図。 図１９は、第５の実施形態に係る磁気ヘッドの他の動作例（スキュー角＝大）を示す図。 図２０は、第６の実施形態に係る磁気ヘッドの温度制御素子部をＡＢＳ側から見た斜視図。

以下図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る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１０ａと、図示しない矩形板状のトップカバーとを備えている。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１０ａ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１０ａ上には、磁気ヘッド３３が磁気ディスク１２の最外周に移動した際、磁気ヘッド３３を磁気ディスク１２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、ヘッドアクチュエータ１４を退避位置に保持するラッチ機構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。

ベース１０ａの外面には、制御回路基板２５がねじ止めされ、ベース１０ａの底壁と対向して位置している。制御回路基板２５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の動作を制御する制御部を構成している。また、後述するように、制御回路基板２５は、磁気ヘッドの記録コイルに流す電流を制御する第１電流制御部、磁気ヘッドの温度制御素子部に流す電流を制御する第２電流制御部（ディスク制御部）、第１および第２電流制御部の電流を制御するための電流制御演算部、プリアンプを備えている。

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１５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。

ヘッドアクチュエータ１４は、ベース１０ａの底壁上に固定された軸受部２４と、軸受部２４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、板ばねにより構成され、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。各サスペンション３０の延出端に磁気ヘッド３３が支持されている。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。

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（トレーリング端）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いる。

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。

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１０ａ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。

ＶＣＭ１６は、軸受部２１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１０ａに組み込んだ状態において、ボイスコイルは、ベース１０ａ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。

磁気ディスク１２が回転した状態でＶＣＭ１６の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。

次に、磁気ディスク１２および磁気ヘッド３３の構成について詳細に説明する。図３は、磁気ヘッド３３のヘッド部４４および磁気ディスクを拡大して示す断面図である。

図１ないし図３に示すように、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１０１を有している。基板１０１の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層１０２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磁気記録層１０３と、その上層部に保護膜層１０４が順に積層されている。

図２および図３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（トレーリング）側の端部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、ヘッド部４４は薄膜により形成されている。

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）、浮上面）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により浮上する。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。

スライダ４２は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端４２ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端４２ｂを有している。スライダ４２のディスク対向面４３には、図示しないリーディングステップ、トレーリングステップ、サイドステップ、負圧キャビティ等が形成されている。

図３に示すように、ヘッド部４４は、スライダ４２のトレーリング端４２ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド５４および記録ヘッド５８を有し、分離型の磁気ヘッドとして形成されている。

再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５と、この磁性膜のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５５を挟むように配置されたシールド膜５６、５７と、で構成されている。これら磁性膜５５、シールド膜５６、５７の下端は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。

記録ヘッド５８は、再生ヘッド５４に対して、スライダ４２のトレーリング端４２ｂ側に設けられている。図４は、記録ヘッド５８をスライダ４２のＡＢＳ４３側から見た平面図、図５は、磁気ヘッドの温度制御素子部をＡＢＳ４３側から見た斜視図である。

図３および図４に示すように、記録ヘッド５８は、磁気ディスク１２の表面に対して垂直方向の記録磁界を発生させる高透磁率、高飽和磁束密度を有する軟磁性材料からなる主磁極６０と、主磁極６０のトレーリング側にライトギャップを置いて配置され、主磁極直下の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられた軟磁性材料からなるライトシールド磁極（リターン磁極）６６と、主磁極６０の上部をライトシールド磁極６６に連結する連結部６７と、磁気ディスク１２に信号を書き込む際、主磁極６０に磁束を流すために主磁極６０およびライトシールド磁極６６を含む磁路に巻きつくように配置された記録コイル７０と、を有している。記録コイル７０に供給する電流は、ＨＤＤの第１電流制御部によって制御される。

主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６０の磁気ディスク１２側の先端部６０ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極６０の先端部６０ａは、例えば、断面が台形状に形成され、トレーリング端側に位置した所定幅のトレーリング側端面６１ａ、トレーリング端面と対向しているとともにトレーリング側端面よりも幅の狭いリーディング側端面、および両側面を有している。主磁極６０の先端面は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出している。トレーリング側端面６１ａの幅は、磁気ディスク１２におけるトラックの幅にほぼ対応している。

ライトシールド磁極６６は、ほぼＬ字形状に形成され、その先端部６６ａは、細長い矩形状に形成されている。ライトシールド磁極６６の先端面は、スライダ４２のＡＢＳ４３に露出している。先端部６６ａのリーディング側端面６２は、磁気ディスク１２のトラックの幅方向に沿って延びている。このリーディング側端面は、主磁極６０のトレーリング側端面６１ａとライトギャップＷＧを置いて平行に対向している。

図３に示すように、再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ４２のディスク対向面４３に露出する部分を除いて、保護絶縁膜８１により覆われている。保護絶縁膜８１は、ヘッド部４４の外形を構成している。

図３ないし図５に示すように、磁気ヘッド３３のヘッド部４４は、放熱部および吸熱部を有する温度制御素子部７２を有している。すなわち、温度制御素子部７２は、吸熱部を形成する２つの矩形板状の第１電極７４ａ、７４ｂと、放熱部を形成する２つの矩形板状の第２電極７５ａ、７５ｂと、これらの電極に接続されたＮ型半導体７６ａ、７６ｂ、およびＰ型半導体７７ａ、７７ｂと、第２電極７５ａ、７５ｂに接続された端子７８ａ、７８ｂと、これら端子６１、６２間に電流を流すために接続された配線８０ａ、８０ｂと、を備えている。更に、図６に示すように、ＨＤＤは、電圧供給源を有するディスク制御部５２と、このディスク制御部に接続されたプリアンプ５１と、を備え、プリアンプは、配線８０ａ、８０ｂを介して端子７８ａ、７８ｂに接続され、第２電極７５ａ、７５ｂに電圧を印加する。

図３ないし図５に示すように、吸熱部を形成する２つの第１電極７４ａ、７４ｂは、主磁極６０のリーディング側で、主磁極のトラックＴの両サイド、かつ、スライダのＡＢＳ４３近傍あるいは、ＡＢＳ４３に露出して配置されている。放熱部を形成する２つの第２電極７５ａ、７５ｂは、主磁極６０のリーディング側で、主磁極のトラックＴセンターに重ねて、かつＡＢＳ４３の近傍あるいはＡＢＳに露出して配置されている。第２電極７５ａ、７５ｂは、トラック方向に僅かに隙間を置いて並んでいるとともに、２つの第１電極７４ａ７４ｂ間に位置している。更に、第２電極７５ａ、７５ｂは、トラックＴの幅、すなわち、主磁極６０先端部の幅、とほぼ等しい幅に亘って設けられている。

Ｎ型半導体７６ａは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ａと第２電極７５ａとに接続されている。Ｐ型半導体７７ａは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ａと第２電極７５ｂとに接続されている。Ｎ型半導体７６ｂは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ｂと第２電極７５ａとに接続されている。Ｐ型半導体７７ｂは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ｂと第２電極７５ｂとに接続されている。

図６および図７に示すように、磁気ディスク１２へのデータ書き込みのタイミングは、第１電流制御部および第２電流制御部として機能するディスク制御部５２からのデータ書き込み信号であるライトゲート（ＷＧ)信号５３で制御され、ＷＧ信号５３がアクティブ(ハイレベル)の間、主磁極６０により、磁気ディスク１２の記録層に信号を書き込む。プリアンプ５１は、ＷＧ信号５２がアクティブの間は、同時に、第１および第２電極７４ａないし７６ｂ、Ｎ型半導体７６ａ、７６ｂ、Ｐ型半導体７７ａ、７７ｂを有する温度制御素子部７２に電圧を供給し、第２電極７５ａ→Ｎ型半導体７６ａ、７６ｂ→第１電極７４ａ、７４ｂ→Ｐ型半導体７７ａ、７７ｂ→第２電極７５ｂの順に電流が流れるように電圧を印加する。

このように電流を流すことにより、主磁極６０で書き込みを行うタイミングで、第１電極７４ａ、７４ｂの直下では吸熱効果が発生する吸熱部となり、また、第２電極７５ａ、電極７５ｂの直下では発熱効果が発生する発熱部となる。吸熱部では温度が下がり、放熱部では温度があがる。したがって、図８および図９に示すように、主磁極６０のトラックエッジ、つまり、トラックＴの幅方向両側では、吸熱部により磁気ディスク１２の記録層の温度が下がるため、記録層の保磁力Ｈｃと反転磁界Ｈｎが増大しデータが書込み難くなる。逆に、主磁極６０の走行部分、つまり、書込みトラックＴ、では、温度制御素子部７２の放熱部により磁気ディスク１２の記録層の温度が上がるため、記録層の保磁力Ｈｃと反転磁界Ｈｎが減少し、データが書込み易くなる。これにより、主磁極６０により、記録トラックへの情報書込みを行いつつ、隣接トラックの書込み、情報劣化を防止することができる。このように、磁気ディスク１２のトラック上での温度分布をコントロールすることができ、主磁極６０のトラックエッジのイレーズ領域を狭小化することが可能となる。

図１０は、本実施形態に係る磁気ヘッド３３と、温度制御素子部を持たない比較例に係る磁気ヘッドとについて、隣接トラックオフセットに対するデータトラックオフセットを比較して示している。この図から、本実施形態の磁気ヘッドでは、比較例に比べて、記録密度を決定する指標であるトラックピッチを増加させることが出来ることを示している。この効果により、磁気ディスクの記録密度を増大することが出来る。

以上のように構成されたＨＤＤによれば、ＶＣＭ１６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の記録ヘッド５８部分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、再生ヘッド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５８により情報の書き込みを行う。

情報の書き込みにおいては、記録コイル７０により主磁極６０を励磁し、この主磁極から直下の磁気ディスク１２の記録層１０３に垂直方向の記録磁界を印加することにより、所望のトラック幅にて情報を記録する。この際、磁気ヘッド３３の温度制御素子部７２に所望の電圧を印加することにより、吸熱部で書込みトラック両側の領域を温度低下させ、同時に、放熱部で書込みトラックの温度を上昇させる。これによって、主磁極６０により、記録トラックへの情報書込みを行いつつ、記録トラックから離間した隣接トラック位置での既記録情報劣化や消去を抑制することができる。隣接トラックのイレーズ幅を低減することができ、トラックピッチを詰めることが可能となる。したがって、磁気ディスク１２の記録層を高トラック密度化し、ＨＤＤの記録密度の向上を図ることが可能となる。

次に、他の実施形態に係るＨＤＤについて説明する。
以下に述べる他の実施形態において、第１の実施形態と同一の部分には、第１の実施形態と同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。

（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示している。この図に示すように、第２の実施形態によれば、磁気ヘッドの温度制御素子部７２を構成する第１電極７４ａ、７４ｂ、第２電極７５ａ、７５ｂ、Ｎ型半導体７６ａ、７６ｂ、およびＰ型半導体７７ａ、７７ｂ、配線８０ａ、８０ｂは、読み出し用の再生ヘッド５４のリーディング側に配置されている。磁気ディスクの記録トラックに対する第１および第２電極７４ａ、７４ｂ、７５ａ、７５ｂの配置は、第１の実施形態と同一である。

この構造では、電極および半導体は、主磁極６０と再生ヘッド５４とに挟まれない構造であり、温度制御素子部７２の体積の制約が少なくなり、第１、第２電極、Ｎ型半導体、およびＰ型半導体１５の体積を大きくすることもできる。そのため、電極による吸熱効果、放熱効果の増大により、トラックピッチの低減効果が増大する。また、記録ヘッド５８が書き込み位置に移動する前に、予め、磁気ディスク１２の記録層１０３の書き込み位置を加熱するとともに、隣接トラックを吸熱して温度低下させることができる。これにより、一層確実に情報の書込みを行うことができる。

（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドにおける温度制御素子部７２を示している。本実施形態によれば、前述した第１および第２の実施形態で示した温度制御素子部７２の第２電極７５ｂは、磁気ヘッド３３のリーディング側に拡大して形成されている。温度制御素子部７２は、第２電極７５ｂのリーディング側に隙間を置いて配置され、トラックセンターに位置する第２電極７５ｃと、記録トラックの両側で、かつ、第２電極７５ｂ、７５ｃの両側に隙間をおいて位置する第１電極７４ｃ、７４ｄと、を更に備えている。第１電極７４ｃ、７４ｄは、それぞれトラック方向に沿って、第１電極７４ａ、７４ｂと隙間を置いて並んでいる。

Ｎ型半導体８２ａは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ｃと第２電極７５ｂとに接続されている。Ｐ型半導体８４ａは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ｃと第２電極７５ｃとに接続されている。Ｎ型半導体８２ｂは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ｄと第２電極７５ａとに接続されている。Ｐ型半導体８４ｂは電極に対してＡＢＳ４３と反対側に設けられ、第１電極７４ｂと第２電極７５ｃとに接続されている。第２電極７５ａ、７５ｃが配線８０ａ、８０ｂを介してプリアンプ５１に接続されている。

プリアンプ５１は、ディスク制御部からのＷＧ信号がアクティブの間、温度制御素子部７２に電圧を供給し、第２電極７５ａ→Ｎ型半導体７６ａ、７６ｂ→第１電極７４ａ、７４ｂ→Ｐ型半導体７７ａ、７７ｂ→第２電極７５ｂ→Ｎ型半導体８２ａ、８２ｂ→第１電極７４ｃ、７４ｄ→Ｐ型半導体８４ａ、８４ｂ→第２電極７５ｃの順に電流が流れるように電圧を印加する。

このように電流を流すことにより、主磁極６０で書き込みを行うタイミングで、第１電極７４ａ、７４ｂ、および第１電極７４ｃ、７４ｄは、吸熱効果を発生する吸熱部となり、また、第２電極７５ａ、７５ｂ、および第２電極７５ｂ、７５ｃは、発熱効果を発生する放熱部となる。吸熱部では温度が下がり、放熱部では温度があがる。

このように、本実施形態によれば、温度制御素子部７２により複数の吸熱部を構成し、吸熱効果を増大することができ、トラックピッチを低減する効果が増大する。

（第４の実施形態）
図１３および図１４は、第４の実施形態に係るＨＤＤの制御回路および信号出力のタイミングチャートを示すものである。前述した第１、第２、第３の実施形態で示した温度制御素子部７２は、配線８０ａ、８０ｂを介してプリアンプ５１に接続され、このプリアンプは、ディスク制御部５２に接続されている。そして、ディスク制御部５２は、プリアンプ５１に素子制御信号５４を出力し、ライトゲート信号５３とは非同期に温度制御素子部７２に電圧を印加する機能を有している。

この構成によれば、ライトゲート信号５３と非同期に吸熱動作を行うことができ、隣接トラックをイレーズする幅のコントロールが可能となり、トラックピッチを低減する効果が増大する。

（第５の実施形態）
図１５は、第５の実施形態に係るＨＤＤにおける、磁気ヘッドの温度制御素子部７２の配列を概略的に示す斜視図、図１６は、第５の実施形態におけるディスク制御部５２、プリアンプ５１、温度制御素子部の接続ブロック図、図１７は、電圧印加タイミングチャートである。

図１５に示すように、磁気ヘッドの温度制御素子部７２は、第１、第２、第３の実施形態と同様に、吸熱部を形成する第１電極７４ａ、７４ｂと、放熱部を形成する第２電極７５ａ、７５ｂと、第１電極と第２電極とを接続するＮ型半導体７６ａ、７６ｂ、Ｐ型半導体７７ａ、７７ｂとを備え、更に、これら第１電極および第２電極の両脇に配設された、すなわち、トラック幅方向に並んで配設され吸熱部を形成する第３電極８６ａ、８６ｂと、第３電極の外側に配設され放熱部を形成する第４電極８８ａ、８８ｂ、および第５電極９０ａ、９０ｂと、を備えている。

第３電極８６ａは、第１電極７４ａとほぼ同じ大きさ形状に形成され、第１電極７４ａのトラック幅方向外側に、隙間を置いて並んで配置されている。第３電極８６ｂは、第１電極７４ｂとほぼ同じ大きさ形状に形成され、第１電極７４ｂのトラック幅方向外側に、隙間を置いて並んで配置されている。

第４電極８８ａおよび第５電極９０ａは、第２電極７５ａのほぼ半分の大きさに形成され、第３電極８６ａのトラック幅方向外側に、隙間を置いて並んで配置されている。第４電極８８ｂおよび第５電極９０ｂは、第２電極７５ｂのほぼ半分の大きさに形成され、第３電極８６ｂのトラック幅方向外側に、隙間を置いて並んで配置されている。

温度制御素子部７２は、更に、電極に対して磁気ヘッドのＡＢＳと反対側に設けられ第３電極８６ａと第４電極８８ａとを接続するＮ型半導体素子９２ａ、および第３電極８６ｂと第４電極８８ｂとを接続するＮ型半導体素子９２ｂと、電極に対して磁気ヘッドのＡＢＳと反対側に設けられ第３電極８６ａと第５電極９０ａとを接続するＰ型半導体素子９４ａ、および第３電極８６ｂと第５電極９０ｂとを接続するＰ型半導体素子９４ｂと、を備えている。

第２電極７５ａ、第４電極８８ａ、８８ｂは、配線８０ａを介してプリアンプ５１に接続され、第２電極７５ｂ、第５電極９０ａ、９０ｂは、配線８０ｂを介してプリアンプ５１に接続されている。

図１６に示すように、第５の実施形態では、ディスク制御部５２は、磁気ヘッドのスキュー角に応じて極性制御信号５５により温度制御素子部７２の動作を制御する機能を有している。すなわち、極性制御信号５５によりプリアンプ５１から温度制御素子部７２に印加する印加電圧の極性を制御し、磁気ヘッドのスキュー角に応じて印加電圧の極性を反転し、吸熱部と放熱部との切り換えを行う。

図１８および図１９は、第５の実施形態に係る磁気ヘッドおよび温度制御素子部７２の作用を示している。ディスク制御部５２は、データ書き込み時の磁気ヘッド３３のスキュー角θを判定し、スキュー角に応じて極性制御信号５５を制御することにより、主磁極６０の位置に適合した、すなわち、記録トラックＴの位置に適合した放熱部および吸熱部を設定し、温度制御を行うことで、トラックピッチを低減する効果が増大する。

図１８は、スキュー角θが小さい場合、すなわち、磁気ヘッド３３が磁気ディスクの中周付近に位置している場合を示し、ディスク制御部５２は、スキュー角が小さいと判定し、極性制御信号５５をハイレベルとし、印加電圧を正（プラス）として動作させる。これにより、第１電極７４ａ、７４ｂが吸熱部、第２電極７５ａ、７５ｂが放熱部として機能し、記録トラックＴの両側を吸熱するとともに、記録トラックセンター部分を加熱し温度上昇させる。

図２０に示すように、磁気ヘッド３３が磁気ディスクの外周側あるいは内周側に位置し、磁気ヘッドのスキュー角θ（例えば、±１５°）が大きい場合、放熱部を形成する第２電極７５ａ、７５ｂは、記録トラックＴのセンターからトラックの外側にずれて位置する。そこで、ディスク制御部５２は、スキュー角θが大きい（例えば、±１０°以上）と判定すると、極性制御信号５５をロウレベルとし、温度制御素子部７２への印加電圧を負（マイナス）として動作させる。これにより、第１電極７４ａ、７４ｂ、第３電極８６ａ、８６ｂが放熱部として動作し、第２電極７５ａ、７５ｂ、第４、第５電極８８ａ、８８ｂ、９０ａ、８０ｂがそれぞれ吸熱部として動作する。従って、スキュー角θが大きい場合でも、記録トラックＴのセンター上に放熱部が位置し、記録トラックＴのサイドエッジの両側に吸熱部が位置する。

以上のことから、第５の実施形態によれば、データ書き込み時の磁気ヘッド３３のスキュー角θに応じて、記録トラックＴの位置に適合した放熱部および吸熱部を設定することができ、トラックピッチを低減する効果が増大する。これにより、磁気ヘッド３３のスキュー角が変動する場合でも、隣接トラック領域における既記録情報の劣化または消去を防止し、高記録密度化を可能とする磁気ヘッドおよびこれを備えたディスク装置を得ることができる。

（第６の実施形態）
図２０は、第６の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドにおける温度制御素子部７２を示している。本実施形態によれば、吸熱部を形成する第１電極７４ａは、記録トラックの片側のみに設けられている。すなわち、温度制御素子部７２は、吸熱部を形成する１つの矩形板状の第１電極７４ａと、放熱部を形成する２つの矩形板状の第２電極７５ａ、７５ｂと、これらの電極に接続されたＮ型半導体７６ａ、およびＰ型半導体７７ａと、第２電極７５ａ、７５ｂに端子７８ａ、７８ｂを介して接続され、これら端子７８ａ、７８ｂ間に電流を流す配線８０ａ、８０ｂと、を備えている。ＨＤＤは、電圧供給源を有するディスク制御部５２と、このディスク制御部に接続されたプリアンプ５１と、を備え、プリアンプは、配線８０ａ、８０ｂを介して端子７８ａ、７８ｂに接続され、第２電極７５ａ、７５ｂに電圧を印加する。

吸熱部を形成する第１電極７４ａは、主磁極のリーディング側で、主磁極のトラックＴの片側、かつ、スライダのＡＢＳ近傍あるいは、ＡＢＳに露出して配置されている。放熱部を形成する２つの第２電極７５ａ、７５ｂは、主磁極のリーディング側で、主磁極のトラックＴセンターに重ねて、かつＡＢＳの近傍あるいはＡＢＳに露出して配置されている。第２電極７５ａ、７５ｂは、トラック方向に僅かに隙間を置いて並んでいる。第２電極７５ａ、７５ｂは、トラックＴの幅、すなわち、主磁極の先端部の幅、とほぼ等しい幅に亘って設けられている。

Ｎ型半導体７６ａは電極に対してＡＢＳと反対側に設けられ、第１電極７４ａと第２電極７５ａとに接続されている。Ｐ型半導体７７ａは電極に対してＡＢＳと反対側に設けられ、第１電極７４ａと第２電極７５ｂとに接続されている。

プリアンプ５１は、ディスク制御部からのＷＧ信号がアクティブの間は、温度制御素子部７２に電圧を印加し、第２電極７５ａ→Ｎ型半導体７６ａ→第１電極７４ａ→Ｐ型半導体７７ａ→第２電極７５ｂの順に電流が流れるように電圧を印加する。このように電流を流すことにより、主磁極６０で書き込みを行うタイミングで、第１電極７４ａは、吸熱効果を発生する吸熱部となり、また、第２電極７５ａ、７５ｂは、発熱効果を発生する放熱部となる。吸熱部では温度が下がり、放熱部では温度があがる。

このように、本実施形態によれば、温度制御素子部７２により複数の吸熱部を構成し、吸熱効果を増大することができ、トラックピッチを低減する効果が増大する。例えば、磁気ディスクの記録層に対して情報を重ね書きするＨＤＤにおいては、吸熱部がトラックの片側にのみ設けられている場合でも、前述した第１の実施形態と同様の作用効果が得られる。

以上のように、前述した第１ないし第６の実施形態によれば、隣接トラック領域における既記録情報の劣化または消去を防止し、高記録密度化を可能とする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。

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。

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。温度制御素子部を構成する電極の大きさ、形状は必要に応じて変更可能である。磁気ヘッドの記録ヘッドは、主磁極の両側に設けられるサイドシールドを備えた構成としてもよい。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。

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、２５…制御回路基板、４２…スライダ、
４３…ディスク対向面（ＡＢＳ）、４４…ヘッド部、５１…プリアンプ、
５２…ディスク制御部、５４…再生ヘッド、５６…記録ヘッド、６０…主磁極、
６０ａ…先端部、６６…ライトシールド磁極、７０…記録コイル、
７２…温度制御素子部、７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ…第１電極、
７５ａ、７５ｂ、７５ｃ…第２電極、７６ａ、７６ｂ…Ｎ型半導体、
７７ａ、７７ｂ…Ｐ型半導体、８０ａ、８０ｂ…配線

Claims (8)

1. 記録媒体の記録層に対して記録磁界を印加する主磁極と、
   前記主磁極のトレーリング側にライトギャップを置いて配置されたライトシールド磁極と、
   前記主磁極が構成する磁気回路に巻きつくように配置された記録コイルと、
   前記主磁極のリーディング側で浮上面近傍に、前記主磁極のトラックのトラック幅方向両側に配置された第１電極と、前記主磁極のリーディング側で浮上面近傍に、前記主磁極のトラックセンター上に配置された第２電極と、前記第１および第２電極に接続されたＮ型半導体およびＰ型半導体と、前記第２電極、前記Ｎ型半導体、第１電極、Ｐ型半導体、第２電極を通して電流を流す配線部と、を有し、前記第１電極および第２電極により吸熱部および放熱部を形成する温度制御素子部と、
   を備える磁気ヘッド。
2. 前記温度制御素子部は、前記トラック方向に並んでトラックセンター上に配置された２つの第２電極と、前記主磁極のトラックエッジよりも外側の両側に配置された２つの第１電極と、を備え、前記Ｎ型半導体は、一方の第１電極と一方の第２電極との間、および、他方の第１電極と前記一方の第２電極との間に接続され、前記Ｐ型半導体は、前記一方の第１電極と他方の第２電極との間、および前記他方の第１電極と他方の第２電極との間に接続されている請求項１に記載の磁気ヘッド。
3. 前記主磁極のリーディング側に設けられた再生ヘッドを更に備え、
   前記温度制御素子部は、前記再生ヘッドのリーディング側に設けられている請求項１又は２に記載の磁気ヘッド。
4. 前記温度制御素子部は、前記主磁極のトラックのトラック幅方向で前記第１電極の外側に設けられた第３電極と、この第３電極のトラック幅方向外側に設けられた第４電極および第５電極と、前記第３電極と第４電極との間を接続するＮ型半導体と、前記第３電極と第５電極との間を接続するＰ型半導体と、前記第４電極、前記Ｎ型半導体、第３電極、Ｐ型半導体、第５電極を通して電流を流す配線部と、を有し、前記第３電極および第４、第５電極により吸熱部および放熱部を形成する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
5. 記録媒体の記録層に対して記録磁界を印加する主磁極と、
   前記主磁極のトレーリング側にライトギャップを置いて配置されたライトシールド磁極と、
   前記主磁極が構成する磁気回路に巻きつくように配置された記録コイルと、
   前記主磁極のリーディング側で浮上面近傍に、前記主磁極のトラックエッジの外側に配置された第１電極と、前記主磁極のリーディング側で浮上面近傍に、前記主磁極のトラックセンター上に配置された第２電極と、前記第１および第２電極に接続されたＮ型半導体およびＰ型半導体と、前記第２電極、前記Ｎ型半導体、第１電極、Ｐ型半導体、第２電極を通して電流を流す配線部と、を有し、前記第１電極および第２電極により吸熱部および放熱部を形成する温度制御素子部と、
   を備える磁気ヘッド。
6. 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、
   前記記録媒体の表面と対向する対向面を有するスライダ、および前記スライダに設けられ前記記録媒体に対し情報処理を行う請求項１に記載の磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドの記録コイルに電流を流す第１電流制御部と、
   前記温度制御素子部の電極に電流を流す第２電流制御部と、
   を備えるディスク装置。
7. 前記第１電流制御部は、前記磁気ヘッドに書き込み信号を印加し、前記第２電流制御部は、前記書き込み信号とは非同期に、前記温度制御素子部に電圧を印加する請求項６に記載のディスク装置。
8. 前記温度制御素子部は、前記主磁極のトラックのトラック幅方向で前記第１電極の外側に設けられた第３電極と、この第３電極のトラック幅方向外側に設けられた第４電極および第５電極と、前記第３電極と第４電極との間を接続するＮ型半導体と、前記第３電極と第５電極との間を接続するＰ型半導体と、前記第４電極、前記Ｎ型半導体、第３電極、Ｐ型半導体、第５電極を通して電流を流す配線部と、を有し、前記第３電極および第４、第５電極により吸熱部および放熱部を形成し、
   前記第２電流制御部は、前記磁気ヘッドのスキュー角に応じて極性制御信号を変更する制御部と、この極性制御信号により前記温度制御素子部に印加する電圧の極性を反転するプリアンプと、を備える請求項６に記載のディスク装置。

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