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公開番号2025125769
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024021920
出願日2024-02-16
発明の名称ディスク装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G11B 5/31 20060101AFI20250821BHJP(情報記憶)
要約【課題】素子部の発熱に起因するアシスト素子の劣化を低減することが可能なディスク装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、ディスク装置は、回転自在なディスク状の記録媒体と、磁気ヘッドと、コントローラと、を備えている。磁気ヘッドは、主磁極、ライトシールド磁極、およびコイルを有する記録ヘッドと、アシスト素子と、記録ヘッドを加熱するヒータと、を備えている。コントローラは、ヒータ電圧供給回路と、アシスト素子に駆動電圧を供給する駆動電圧供給回路と、接触検出回路と、を具備し、接触検出回路により接触が検知された際のアシスト素子の突出し量に基づいて、駆動電圧の設定値を調整する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁気記録層を有する回転自在なディスク状の記録媒体と、
記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極にライトギャップを置いて対向するライトシールド磁極と、磁束を励起するコイルと、を有する記録ヘッドと、アシスト素子と、前記記録ヘッドを加熱するヒータと、を具備する磁気ヘッドと、
前記ヒータにヒータ電力を供給するヒータ電圧供給回路と、前記アシスト素子に駆動電圧を供給する駆動電圧供給回路と、前記磁気ヘッドと前記記録媒体との接触を検知する接触検出回路と、を具備し、前記接触検出回路により接触が検知された際の前記アシスト素子の突出し量に基づいて、前記駆動電圧の設定値を調整するコントローラと、
を備えるディスク装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記アシスト素子の駆動電圧をオフとした状態で、前記ヒータ電圧供給回路から前記ヒータに供給するヒータ電力を増大させる動作と、前記接触検出回路により初めて前記磁気ヘッドと前記記録媒体との接触が検知された際に前記ヒータ電力の増大を停止する動作と、前記初めて前記磁気ヘッドと前記記録媒体との接触が検知された際の前記ヒータ電力の電力値から、所望の素子突出し量分の電力値を引き下げる動作と、前記駆動電圧供給回路から前記アシスト素子に供給する駆動電圧を増大させる動作と、前記接触検出回路により初めて前記磁気ヘッドと前記記録媒体との接触が検知された際に前記駆動電圧の増大を停止し、その際の駆動電圧値を前記設定値に設定する動作と、を実行する、請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
前記コントローラは、装置内温度を測定する温度センサを備え、
前記温度センサにより検出された装置内温度の変化に応じて調整された前記設定値を有している、請求項１に記載のディスク装置。
【請求項４】
前記温度センサにより検出された装置内温度が高いほど前記設定値が小さい、請求項３に記載のディスク装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記磁気ヘッドの半径位置に応じて調整された前記設定値を有する、請求項１に記載のディスク装置。
【請求項６】
前記磁気ヘッドの初期浮上量が大きいほど前記設定値が小さい、請求項５に記載のディスク装置。
【請求項７】
前記アシスト素子は、前記ライトギャップ内で前記主磁極と前記ライトシールド磁極との間に設けられた高周波アシスト素子を含んでいる、請求項１に記載のディスク装置。
【請求項８】
前記磁気ヘッドは、前記主磁極に隙間を置いて対向するサイドシールドを有し、
前記アシスト素子は、前記主磁極と前記ライトシールド磁極との間、および前記主磁極と前記サイドシールドとの間に設けられたライトアシスト素子を含んでいる、請求項１に記載のディスク装置。
【請求項９】
前記アシスト素子は、前記主磁極に並んで設けられた光学素子と、レーザー光を発振する光源と、前記レーザー光を前記光学素子に導く導波路と、を含み、
前記駆動電圧供給回路は、前記光源に駆動電圧を供給する、請求項１に記載のディスク装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、ディスク装置に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ディスク装置として、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を用いた磁気ディスク装置が提案されている。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、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た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。更に、記録密度の向上を図る目的で、高周波アシスト素子、ライトアシスト素子、熱アシスト素子などのアシスト素子を備えた記録ヘッドが提案されている。このような記録ヘッドを備えるディスク装置において、アシスト素子に印可する駆動電圧は、電圧換算で所望の値に設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１０７３７９号公報
米国特許第１０，０１４，００９号明細書
米国特許第１１，３４１，９９１号明細書
米国特許第１０，６２２，０１０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、駆動電圧を所望の値に設定した場合でも、アシスト素子の寸法バラつきや素子周りの形状のバラつき等の影響で、素子部の自己発熱にバラつきが生じる場合がある。アシスト素子の発熱量が大きい場合、アシスト素子および記録ヘッドの素子部近傍部分が酸化し、記録ヘッドの記録性能が悪化する劣化現象が生じる場合がある。
この発明の実施形態の課題は、素子部の発熱に起因するアシスト素子の劣化を低減することが可能なディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、ディスク装置は、
磁気記録層を有する回転自在なディスク状の記録媒体と、
記録磁界を発生する主磁極と、前記主磁極にライトギャップを置いて対向するライトシールド磁極と、磁束を励起するコイルと、を有する記録ヘッドと、アシスト素子と、前記記録ヘッドを加熱するヒータと、を具備する磁気ヘッドと、
前記ヒータにヒータ電圧を供給するヒータ電圧供給回路と、前記アシスト素子に駆動電圧を供給する駆動電圧供給回路と、前記磁気ヘッドと前記記録媒体との接触を検知する接触検出回路と、を具備し、前記接触検出回路により接触が検知された際の前記アシスト素子の突出し量に基づいて、前記駆動電圧の設定値を調整するコントローラと、
を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、第１実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図。
図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッド、サスペンション、磁気ディスクを概略的に示す側面図。
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を模式的に示す斜視図。
図５は、前記記録ヘッドの先端部を拡大して示す断面図。
図６は、前記磁気ヘッドの記録ヘッドをＡＢＳ側から見た平面図。
図７は、環境温度とアシスト素子の寿命との関係を示す図。
図８は、アシスト素子の突出し量と素子部の昇温度との関係を示す図。
図９は、前記ＨＤＤにおけるアシスト素子の駆動電圧の設定を実行するフローを概略的に示すフローチャート。
図１０は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッドの浮上量の設定を実行するフローを概略的に示すフローチャート。
図１１は、本実施形態に係るＨＤＤと比較例に係るＨＤＤとについて、アシスト素子の素子寿命を比較して概略的に示す図。
図１２は、第２実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）において、装置内温度と素子の突出し量狙い値との関係を示す図。
図１３は、第２実施形態に係るＨＤＤにおいて、記録ヘッドの突出し量とアシスト素子の突出し量との関係を模式的に示す記録ヘッドの断面図。
図１４は、第３実施形態に係るＨＤＤにおける、磁気ディスクに対する磁気ヘッドの半径方向の異なる位置を模式的に示す平面図。
図１５は、異なる半径位置における磁気ヘッドのスキュー状態を模式的に示す平面図。
図１６は、第３実施形態に係るＨＤＤにおいて、磁気ヘッドの初期浮上量と素子部の突出し量、狙い値との関係を示す図。
図１７は、第３実施形態に係るＨＤＤにおいて、磁気ヘッドの半径位置と磁気ヘッドの初期浮上量との関係を示す図。
図１８は、第１変形例に係る磁気ヘッドの記録ヘッドをＡＢＳの側から見た平面図
図１９は、第２変形例に係る磁気ヘッドのヘッド部を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下図面を参照しながら、実施形態に係るディスク装置ついて説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略あるいは簡略化することがある。
【０００８】
（第１実施形態）
ディスク装置として、第１実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）について詳細に説明する。図１は、第１実施形態に係るＨＤＤを概略的に示すブロック図、図２は、浮上状態の磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す側面図である。
図１に示すように、ＨＤＤ１０は、矩形状の筐体１１と、筐体１１内に配設された記録媒体としての磁気ディスク１２と、磁気ディスク１２を支持および回転するスピンドルモータ１４と、磁気ディスク１２に対してデータの書込み（ライト）、読出し（リード）を行う複数の磁気ヘッド１６（１つのみ図示する）と、を備えている。ＨＤＤ１０は、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２上の任意のトラック上に移動するとともに位置決めするヘッドアクチュエータ１８を備えている。ヘッドアクチュエータ１８は、磁気ヘッド１６を移動可能に支持するキャリッジアッセンブリ２０と、キャリッジアッセンブリ２０を回動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２２とを含んでいる。キャリッジアッセンブリ２０は、軸受部２４の回りで回動可能に支持されたアームと、アームから延出しているサスペンション２６と、を有している。サスペンション２６の先端部に磁気ヘッド１６が支持されている。
【０００９】
ＨＤＤ１０のコントローラは、磁気ヘッド１６を駆動するヘッドアンプＩＣ３０と、メインコントローラ４０と、ドライバＩＣ４８と、環境温度を検出する温度センサＳ１と、を備えている。ヘッドアンプＩＣ３０は、例えば、キャリッジアッセンブリ２０に設けられ、磁気ヘッド１６に電気的に接続されている。ヘッドアンプＩＣ３０は、磁気ヘッド１６の記録コイルに記録電流を供給する記録電流供給回路（記録電流供給部）８１と、後述するアシスト素子に駆動電圧（例えば、バイアス電圧）を供給するアシスト素子駆動電圧供給回路（以下、駆動電圧供給回路と称する）８２と、後述するヒータに駆動電圧を供給するヒータ電圧供給回路８３と、磁気ヘッドにより読み取った信号を増幅するリード電圧供給回路８４と、磁気ヘッド１６と磁気ディスクとの接触を検出する接触検出回路８５等と、を備えている。
【００１０】
メインコントローラ４０、ドライバＩＣ４８、および温度センサＳ１は、例えば、筐体１１の背面側に設けられた図示しない制御回路基板に構成されている。メインコントローラ４０は、Ｒ／Ｗチャネル４２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）４４と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４６と、メモリ４３と、を備えている。メインコントローラ４０は、ヘッドアンプＩＣ３０を介して磁気ヘッド１６に電気的に接続されている。メインコントローラ４０は、ドライバＩＣ４８を介して、ＶＣＭ２２及びスピンドルモータ１４に電気的に接続されている。ＨＤＣ４４は、図示しないホストコンピュータに接続可能である。メインコントローラ４０のメモリ４３には、後述する磁気ヘッドのヒータの初期設定値、磁気ヘッドの初期浮上量など、種々の設定データが格納されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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