JPH03156709A - 浮上型磁気ヘッド - Google Patents

浮上型磁気ヘッド

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JPH03156709A
JPH03156709A JP29533489A JP29533489A JPH03156709A JP H03156709 A JPH03156709 A JP H03156709A JP 29533489 A JP29533489 A JP 29533489A JP 29533489 A JP29533489 A JP 29533489A JP H03156709 A JPH03156709 A JP H03156709A
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野口 一美
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良 後藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は磁気ディスク装置において記録媒体表面よりご
く僅かに浮上させて用いる浮上型磁気ヘッドに関するも
のであり、特に非磁性磁気ギャップ近傍に高飽和磁束密
度を有する金属磁性薄膜が形成されており高保磁力記録
媒体の記録再生に適した浮上型複合磁気ヘッドの構成に
関するものである。
[従来の技術] 磁気ディスク装置での情報の書き込み、読み出しに用い
られる磁気ヘッドとしては、例えば米国特許3,823
,416号及び特公昭57−569号公報に示されてい
るような構造の浮上型磁気ヘッドがある。この浮上型磁
気ヘッドは、高透磁率酸化物磁性材料からなるスライダ
ーの後端部に磁気ギャップを設けて磁気ヘッドを構成し
たものであり、全体が高透磁率の酸化物磁性材料で構成
されている。しかし、かかる構成の浮上型磁気ヘッドで
は、高透磁率酸化物磁性材料であるフェライトの飽和磁
束密度が5,0OOG程度であるため、高記録密度化の
要求に対処するために近年用いられ始めている高保磁力
の記録媒体に対しては十分に記録できないという欠点が
あった。
また、これを解決するために、ギャップ対向面に飽和磁
束密度の高い金属磁性薄膜を形成した磁気ヘッドも使用
されるようになった。すなわち、例えば特開昭58−1
4311号に開示されているように、スライダーおよび
磁気コア片がフェライトで構成された浮上型磁気ヘッド
の磁気ギャップ対向面部にのみ高飽和磁束密度の金属磁
性薄膜を設けた磁気ヘッドである。しかし、この構造に
改善しても、磁気変換部に所定の巻線を施した後のイン
ダクタンスが大きく、そのため共振周波数が低下し高周
波での記録再生が不利になるという問題は依然として解
消されない。これは、上記構成の磁気ヘッドにおいては
、磁気ヘッド全体が磁性体で構成されていることに起因
してインダクタンスが大きくなってしまうためである。
したがって、低インダクタンスにするためには磁気回路
を小さくすれば良いと考えられる。このような観点から
、磁気コアを非磁性のスライダー中に埋設固着した構成
の浮上型の複合磁気ヘッドが米国特許3,562,44
4号により初めて開示された。また、本発明者等は特開
昭61−199219号公報にて磁気コアを非磁性スラ
イダー中に埋設した浮上型複合磁気ヘッドの望ましい形
状について提案した。この浮上型複合磁気ヘッドの特長
は、磁気ヘッド全体を磁性体で構成された前記浮上型磁
気ヘッドに比べて、磁気変換部に所定の巻線を施した後
のインダクタンスが小さく、高周波での記録が有利にな
ることである。
さらにまた、高保磁力の記録媒体に対し十分に記録可能
で、かつインダクタンスの小さな浮上型複合磁気ヘッド
を得るには、飽和磁束密度の高いMn−Znフェライト
を基板とし、非磁性磁気ギャップ部にさらに高飽和磁束
密度の薄膜磁性材を被着した磁気コアを非磁性スライダ
ー中に埋設したものが優れているが、このような浮上型
複合磁気ヘッドの例として本発明者等により特開昭60
−154310号に開示されたものがある。
一方、磁気記録の高容量化の要望に従い、磁気ヘッドの
小型化、薄型化、狭トラツク化が進むほどに磁気ヘッド
の記録再生出力が小さくなるという問題が発生する。こ
のため、記録再生特性の向上を図るべく、例えばVTR
用の磁気ヘッドにおいては、単結晶M n Z nフェ
ライトを用いた磁気ヘッドが特公昭62−18965号
公報および特開昭56−163516号公報により開示
されている。
すなわち、上記特公昭62−18965号公報には、磁
気ギャップを介して相対峙する2個の高透磁率磁性体を
有し、この高透磁率磁性体の少なくとも一方が単結晶M
 n −Z n M n Z nフェライトからなり、
少なくとも1個の単結晶M n Z nフェライトの(
110)面を主磁路形成面とほぼ平行にするとともに(
110)面内に存在する〈100)方向と、磁気ギャッ
プの形成面とのなす角Oを5〜40°もしくは80°〜
12o°になるように構成し、かつ少なくとも磁気ギャ
ップの側面近傍の高透磁率磁性体面に、ガラス固着温度
から室温まで温度を下げる場合の収縮率が該フェライト
より低いようなガラスを溶融付着せしめてなる磁気ヘッ
ドが示されている。また、特開昭56−163513号
公報に開示されたものは、単結晶M n Z nフェラ
イトがSnO,を固溶したものを用いて特公昭62−1
8958号と同様に構成した磁気ヘッドである。
[発明が解決しようとする課屈] また、例えば、磁気ディスク装置では、電気的信号とし
て転送されてきた情報を磁気ヘッドにより磁気ディスク
に磁化反転の有無として記録する。
記録された情報の再生も磁気ヘッドによって行われ、磁
気ディスクの磁化反転に対応したピークを有する信号波
形を出力し、このピークを検出し記録した情報が再生さ
れる。第13図に再生過程での再生信号の処理の概略説
明図を示す。磁気ヘツド41の出力はプリアンプ42で
増幅され、ノイズを除去するためのフィルター43を通
すことにより、例えば(a)のような信号波形が得られ
る。
その後、微分回路44により再生信号のピークをゼロク
ロスに変換した信号波形(b)となし、次いでコンパレ
ーター45によりゼロクロスに対応したピークパルスを
発生させ信号波形(C)を得る。このピークパルスから
1”O”への弁別には、データウィンドと呼ばれるパル
スが用いられる。このデータウィンドはピークパルスに
同期して発信するP L O(Phase Lock 
0scillater)回路46の出力信号波形(d)
が用いられる。ピークパルスがデータウィンドの時間内
にあれば“1″なければ“O”と判別することにより記
録した情報を再生する。
したがって、情報を正確に記録・再生するためには、ピ
ークパルスがデータウィンド内に正しく入るようにしな
ければならない。しかしながら、実際の装置においては
、ピークパルスには記録した位置からのずれが生ずる。
この原因の主なものは、パターンピークシフトと呼ばれ
る隣接波の干渉と再生信号に重畳するノイズであるが、
その他に、ヘッドの磁化反転機構に起因すると思われる
再生波形の不規則な挙動もある。
一方、前述したように、近年、より一層磁気ディスク装
置の記憶容量を増すことが求められており、そのために
は線記録密度を高める必要がある。
線記録密度の向上とは磁気ディスクに記録された磁化反
転位置間隔を縮小することであり、必然的に再生される
ピークパルス間隔も縮小し、そのピークパルスに同期し
て発生するデータウィンド間隔も縮まるので、データウ
ィンド幅も小さくなる。
そのため、前述した種々の原因によりピークパルスの位
置がずれた際にはデータウィンドから外れやすくなる。
すなわち、線記録密度が高くなればなるほどデータウィ
ンドに対するピークパルスのずれの許容量は小さくなる
しかし、従来知られている構成の浮上型磁気ヘッドにお
いては、ピークパルス位置のずれはがなり大きく、最近
では、30 K P CI  (Kilo FlaxC
hange Per Inch)以上の線記録密度では
、エラーが多くなって使用できないと指摘されるように
なっており、より高性能な磁気ヘッドの出現が望まれて
いた。
本発明の目的は、上記要望に応えるべく、記録再生を繰
返した際のピーク間隔のバラツキを小さくし、高密度記
録においてもデータウィンドウからピークが外れないよ
うな浮上型複合磁気ヘッドを提供することである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記目的を達成するために、非磁性ギャップ
を介して相対峙する一対の磁気コア片の少なくとも一方
のギャップ対向面に金属磁性薄膜が形成されており、そ
の一対のコア片が一次ガラスにより接合された磁気コア
部と、前記磁気コアを支持するスライダとを有する浮上
型磁気ヘッドであって、前記磁気コア片が単結晶M n
 Z nフェライトからなり、しかもその(110)面
を主磁路形成面とほぼ平行にするとともに前記(110
)面内に存在する各磁気コア片の<100>方向とギャ
ップ対向面とのなす角が26°を越え45゜以下となる
ように構成することを特徴とするものである。
本発明において、上記金属磁性薄膜としては、Fe−N
i系合金、Fe−Al−3i合金、その他の公知の合金
を使用することができる。また、磁気コア片を構成する
単結晶フェライトとしては、公知の組成の単結晶M n
 Z nフェライトを使用することができる。これらは
、使用される磁気記録媒体の特性に応じて適宜選択され
使用される。
尚、本発明においては、磁気コアを単結晶フェライトで
構成しているが、前述した特開昭56−163513号
公報あるいは特公昭62−18958号に開示された技
術思想は、一対の磁気コア片をガラス接合する時に、磁
気ギャップ近傍のフェライト内に引張応力を発生させ、
この引退応力の存在によりフェライトの磁気異方性を制
御し記録再生特性を高めるようにするとともに、記録媒
体である磁気テープとの耐摩耗性も考慮したものである
したがって、前記公報等には、本質的に記録媒体と非接
触で作動する浮上型磁気ヘッドへの適用については示唆
されていない。また、単結晶MnZnフェライトに金属
磁性薄膜を配した磁気コアにおける応力の存在はフェラ
イトのみの場合とは相違するため、直ちに適用できるも
のではない。
さらに、磁気コアを非磁性スライダ内に埋設した浮上型
複合磁気ヘッドにおいては、−次ガラスのみならず磁気
コアをスライダーのスリット内に二次ガラスで固着する
ため、応力の存在はさらに複雑となるので、前記公報に
開示された作用効果を期待して直ちに適用できるもので
はない。
本発明において、磁気コアの(110)面内に存在する
各磁気コア片の<100>方向とギャップ対向面とのな
す角を26°を越え45°以下とするのは、後述するよ
うに、この範囲においてピークパルスのずれが極めて少
なく、優れた記録再生特性が得られるためである。
[実施例] 以下、本発明を実施例に基づいて、より詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例の範囲に限定されるものでは
ない。
(実施例1) 本発明による浮上型複合磁気ヘッドの一実施例について
の全体構成斜視図を第1図に示す。図において、1は非
磁性スライダー、2はスライダー1の一方のサイトレー
ル5に設けられたスリット部、3はスリット部2に埋設
された磁気コア、4はその磁気コア3を固着するガラス
である。スライダー1としては熱膨張係数105〜11
5X10−’ /’C1空孔率0.5%以下のCaTi
0.からなる非磁性セラミックを用いるのが望ましい。
第2図は前記磁気コア3の拡大斜視図である。
21および22はそれぞれ単結晶フェライトからなるC
型コア片およびゴ型コア片と称される磁気コア片であり
、23は■型コア片22上に形成されたFe−AQ−S
i系合金からなる磁性薄膜である。24はC型コア片2
1と■型コア片22との間に形成された巻線用の空間で
あり、その上部にC型コア片21と■型コア片22を接
合するガラス部25が設けられている。26はトラック
幅Twを規制するための切り欠き部である。磁気ギャッ
プ27はスパッタリング等により被着されたSin、等
の非磁性削材からなるギャップ規制膜により形成されて
いる。尚、前記一対の磁気コア片を接合する調成ガラス
としては、磁気コア片の材質にもよるが、例えば560
〜600℃の軟化点および450〜490℃の固着温度
を有し、かつ30〜固着温度における熱膨張係数が93
〜111 X 10−’/’Cであるようなものを使用
することが好ましい。また、磁気コアをスライダーに形
成したスリット内に固着するためのガラスとしては、前
記−次ガラスの組成およびスライダー材質などにより適
宜選択するが、例えば420〜470℃の軟化点を有し
、30〜280℃における熱膨張係数が82〜100X
IO−’/’Cであるようなものが用いられる。
作成した浮上型複合磁気ヘッドの主要諸元は以下の通り
である。
ギャップ長さGQ    O,6゜ ギャップ深さGd    2um トラック幅Tw     1ip Fe−Al−Si膜厚  2.2− 本実施例の磁気コア3は、単結晶Mn−Znフェライト
からなり、その面方位は第2図に示すように、(110
)面を主磁路形成面とほぼ平行にしている。また、本実
施例においては、C型および■型それぞれの磁気コア片
の<100>方向とギャップ形成面のなす角θが、20
’、35゜60°、80’、90°、100’ となる
ようにして6種類の磁気ヘッドを作成した。
作成した各磁気ヘッドについて、その再生出力電圧およ
びT、−T、を測定した。T、およびT2は、第3図に
示すように正側のピークから負側のピークまでの時間な
T、、負側のピークから正側のピークまでの時間をT、
としたものである。各々の磁気ヘッドについて記録再生
を50回繰返し、その都度T3、T、を測定した。T、
 −T、は波形の対称性を示す指標であり、Oであれば
波形はほぼ対称であり、ピークシフトも無いとみること
ができる。測定条件は以下に示す通りである。
記録媒体 :5インチ径、 Go−Niスパッタ磁性膜 媒体保磁カニ12000e 周速   :9.75m/s 浮上量  :0.15μm コイル巻数:26X2ターン 記録周波数:4MHz 測定結果を第4図に示す。この図から、出力電圧は各磁
気コア片の<100>方向とギャップ形成面のなす角θ
が約20°および約95°のときに最大であるものの、
再生出力の非対称性を示すT、−T、1は角度θが35
°において最小値を示し、角度Oが略26°〜40°の
範囲でIT。
−T、lがl 0m5ec以下となり優れた対称性を示
すことがわかる。
比較のために、上記本発明の浮上型複合磁気ヘッドと同
一形状であるが、コア材のみを多結晶フェライトから構
成したものを作成しくしたがって。
この磁気ヘッドの非磁性ギャップ対向面の部分は複数の
結晶粒から構成されている)、同様に再生出力および 
T、−T、lを測定した。その結果、再生出力は0.3
5mVppであり、IT、−T、1は約19nseeで
あった。
なお、従来の多結晶フェライトを用いた浮上型磁気ヘッ
ドにおいて、ピークシフトが生ずる原因は必ずしも明確
ではないが、例えば以下のような理由が考えられる。
■磁気ギャップ近傍には数個のフェライト粒子があり、
その個々のフェライト粒子の異方性方向が一致していな
いため磁区構造が不安定になり、記録再生を繰返すたび
に磁区構造が変化し、出力の変動、波形歪として表れる
■磁気ギャップ近傍のフェライト粒子が小さい場合、ギ
ャップ近傍に磁気特性の劣化した部分が生ずるため磁区
構造が不安定になり、記録再生を繰り返すたび磁区構造
が変化し、出力の変動、波形歪として表れる。
■記録密度が高くなると媒体からの磁束のもれが少なく
なり、フェライトの透磁率も高周波になるほど低下する
ため高記録密度では再生出力が低くなる。そのため、ヘ
ッドノイズ、媒体ノイズ、アンプノイズ等のノイズの影
響を受けやすくなり、出力変動、波形歪を生ずる。
以上の原因の一つもしくはいくつかが原因となっている
と考えられるが、本発明によれば、ギャップ近傍に複数
のフェライト粒子がなく磁区構造が安定な面方位である
単結晶を用い、かつその磁化容易方向<100>が記録
再生に適した方向に向いているため優れた効果が得られ
るものと考えられる。
(実施例2) 第5図および第6図に、上記実施例1で比較例として用
いた従来ヘッドと、第1図に示す構造のもので磁気コア
片の<100>方向とギャップ形成面のなす角θが35
°である本発明による浮上型複合磁気ヘッドとを用いて
、IT、−T−を測定した結果をそれぞれ示す。なお、
測定条件は、Hc=12000eの媒体に、周速9.7
5m/s、浮上量0.154、記録周波数4 M Hz
で記録し、再生波形より出力のT1およびT2を測定し
たものである。
従来ヘッドによる第5図によれば、T、−T、の平均が
22.5nsecと大きく、バラツキの範囲も36ns
ecから13nsecと非常に大きい。この様なヘッド
では、30KPCI以上の線記録密度に対しデータウィ
ンドウ幅が狭くなるため、ピークがデータウィンドウか
ら外れエラーとなる確率が高くなる。そのため高密度記
録は困難である。これに対し、本発明による測定結果を
示す第6図では、波形の対称性を表わすT、−T、の値
が小さくな番ハそのバラツキも小さくなっていることが
わかる。
したがって、本発明による浮上型磁気ヘッドは、多結晶
フェライトコアを用いた従来ヘッドに比べ、データウィ
ンド幅をより小さくすることができ、そのため、より高
い線記録密度が実現できることが明らかである。
また、第7図は実用上の目安となるビットシフトをGu
zik社製RWA201Bにより測定した結果である。
Aで示す曲線が本発明によるヘツドのものであり、Bで
示す曲線が従来ヘッドによる測定結果である。エラーレ
ート10−’でのビットシフトは、従来ヘッドが約14
nseeであるのに対し、本発明ヘッドでは約10ns
eeであり、本発明ヘッドが格段に良い値を示し、30
KPCI以上の高い線記録密度が実現できることがわか
る。
(実施例3) 第8図に本発明の他の実施例による浮上型磁気ヘッドの
全体構成斜視図を示す。図において、31は浮上スライ
ダ一部を有する磁気コア半休、32は巻線用溝34を有
する磁気コア半休であり、再磁気コア半休はガラス33
によって接合されている。35は浮上圧を発生させるレ
ール部である。
磁気コア半体31および32は、いずれも単結晶M n
 −Z nフェライトを用いており、その面方位は、記
録媒体対向面が(113)面、ギャップ対向面が(33
2)面であり、く100〉方向が記録媒体対向面側で広
がるように再磁気コアが接合されている6角度θは35
°である。第9図は、浮上面側から見たギャップ近傍部
分の拡大図である。Cで示す矢印の向きが記録媒体の移
動方向を示している。36がFe−AQ−5i薄膜であ
り、ギャップ37の流出端側にのみ形成されている。
比較のために、実施例1と同様に多結晶フェライトを用
いて従来ヘッドも作成した。比較例として作成した従来
l\ラッド、本実施例品と同一形状であるが、磁気コア
材がM n −Z n多結晶フェライトであり、ギャッ
プ部は複数の結晶粒から構成されている。尚、本実施例
で作成した磁気ヘッドの主要諸元は次の通りである。
ギャップ長さGQ    0.6q ギャップ深さGd     ion トラック幅 Tw    lltm Fe−AQ−Si膜厚 2/J1 作成した本発明磁気ヘッドおよび従来ヘッドを用いて、
T、−T、のバラツキおよびビットシフトを測定した。
測定条件は実施例1と同様である。
測定結果を第10図〜第12図に示す。第10図は従来
ヘッドで、第11図は本発明ヘッドで、それぞれ測定し
た結果である。両図を比較すると波形の非対称性を示す
T、−T、の値が本発明ヘッドの方が小さくなっており
、そのバラツキも小さい。
また、第12図は実用上の目安となるビットシフトを測
定した結果である。Dで示す曲線が本発明によるもので
あり、曲線Eで示す従来ヘッドのものよりも良いことが
明らかである。また、本実施例のものは、実施例1のも
のに比べてビットシフトがより小さい。すなわち、この
構造のものはインダクタンスは実施例1のものに比べ大
きくなるが、ビットシフトの面ではより好ましい結果が
得られる利点がある。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明による浮上型磁気ヘッドは
、ピークシフトのバラツキが小さく、波形の対称性も良
好である。そのためビットシフトが小さく、より高密度
記録が可能となり、その工業上の効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における浮上型複合磁気ヘッ
ドの概略構成を示す斜視図、第2図は第1図の浮上型複
合磁気ヘッドにおける磁気コアの拡大斜視図、第3図は
T、、 T、と出力の測定位置を示した図、第4図は磁
気コア片の(100)方向とギャップ対向面とのなす角
θと出力電圧およびIT、−T、lとの関係を示す図、
第5図は従来の浮上型複合磁気ヘッドにおいて50回記
録再生を繰り返した際のT、−T、と出力の分布図、第
6図は本発明の浮上型複合磁気ヘッドにおいて50回記
録再生を繰り返した際のT、−T、と出力の分布図、第
7図は本発明による浮上型複合磁気ヘッドおよび従来の
浮上型複合磁気ヘッドによるビットシフトの測定結果を
示す図、第8図は本発明の他の実施例における浮上型磁
気ヘッドの斜視図、第9図はその浮上面側から見たギャ
ップ近傍部分の拡大図、第10図および第11図は第8
図および第9図に示す構造の従来の浮上型磁気ヘッドお
よび本発明の浮上型磁気ヘッドでそれぞれ50回記録再
生を繰り返した際のT、−Tよと出力の分布図、第12
図は第8図に示す構造の本発明ヘッドおよび従来ヘッド
によるビットシフトの測定結果を示す図、第13図はデ
ィスクドライブ装置のリード回路のブロック図である。 1ニスライダー、2ニスリット部、3:磁気コア、4:
接合ガラス、576:サイドレール、21:C型コア片
、22:■型コア片、23:Fe−AQ−3i膜、24
:巻線窓、25:接合ガラス部、26:切り欠き、27
:磁気ギャップ。 第 図 第 図 (0) 図面の浄書(内容に変更なし) 第1図 TI−T2(ns) 第 7 図 ビットシフト (nsec) 第10 図 Tl−72(ns) i[11 図 T1−72(nS) 第8 図 4 第 図 第12図 ピントシフト (nsec) 第」3 図 手 続 補 正 書(方式) %式% 2、発明の名称 浮上型磁気ヘッド 3、補正をする者 事件との関係 特 許

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非磁性ギャップを介して相対峙する一対の磁気コ
    ア片の少なくとも一方のギャップ対向面に金属磁性薄膜
    が形成されており、その一対の磁気コア片がガラス部に
    より接合されてなる磁気コアと、前記磁気コアを支持す
    るスライダとを有し、前記磁気コア片が単結晶MnZn
    フェライトからなり、磁気コア片の(110)面を主磁
    路形成面とほぼ平行にするとともに、該(110)面内
    に存在する<100>方向とギャップ対向面とのなす角
    θが26゜を越え45゜以下となるように構成されてい
    ることを特徴とする浮上型磁気ヘッド。
  2. (2)上記スライダが非磁性材料からなり、該スライダ
    に形成されたスリット内に上記磁気コアを収容し、上記
    一対の磁気コア片を接合するに用いた一次ガラスとは異
    なる組成の二次ガラスで固着していることを特徴とする
    請求項1記載の浮上型磁気ヘッド。
  3. (3)上記磁気コア片の一方が、前記スライダと一体に
    形成されていることを特徴とする請求項1記載の浮上型
    磁気ヘッド。
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JP2795705B2 (ja) 1998-09-10

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