JPH0447366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、垂直磁気異方性を有する垂直記録媒
体に記録再生を行う単磁極型の磁気ヘツドに関す
るものである。

［従来の技術］ 磁気記録は、移動する磁性記録媒体に磁気ヘツ
ドによつて信号磁界を加え、媒体移動方向に信号
に対応する残留磁化を記録するものであり、多量
の情報を安価に記録できることから、録音・録
画・計算機情報記憶・計測等の分野で広く利用さ
れている。

近年、垂直磁気異方性を有するコバルト・クロ
ム合金薄膜を記録媒体とする垂直磁気記録方式
は、記録密度が従来の記録方式と比較して、飛躍
的に伸びるため、高密度記録に適しているとして
有望視され、この記録方式の実用化が進められて
いる。

第１図は、垂直磁気記録方式に用いられる垂直
磁気記録用ヘツドとして最良の性能を示している
従来の主磁極・補助磁極タイプの単磁極ヘツドで
ある。

第１図において、１はパーマロイ等の高透磁率
の磁性薄膜から成る主磁極であり、２は磁性体の
フエライトであり、３はコイルで、４は記録媒体
である。

主磁極１は記録媒体４に接しており、主磁極１
とフエライト２とフエライト２の先端に巻き回さ
れたコイル３からなる補助磁極が記録媒体４の反
対の側に主磁極１に対向して配置されている。

この様な磁気ヘツドにおける、記録はコイル３
により主磁極１を励磁して、記録媒体４の主磁極
１に接している部分が磁化されてなされる。

再生（読出し）は、記録されている記録媒体４
からでる磁界により主磁極１が磁化されるが、そ
の残留磁化をコイル３により検出してなされる。

上記のタイプの磁気ヘツドは性能的に優れてい
るが、磁気ヘツドが記録媒体の両側に分かれて配
置されていため、実用化に当たつては、コスト的
に高くなり主磁極・補助磁極の位置合せの調整も
容易でないため、実用化が困難である。

また、磁気ヘツドとして、リング型磁気ヘツド
がある。これは高透磁率を有する磁性体が閉回路
を形成しており、この磁性体の周りにコイルが巻
き回されており、更に閉回路の一部に空隙が形成
されて磁気回路が破られている。

この空隙から漏洩する磁束により記録され、ま
た記録媒体から漏洩する磁束を、この空隙から磁
性体中に引き込みコイルにより再生する。

従つて、リング型磁気ヘツドは記録再生効率が
高いのが特徴である。

しかしながら、記録再生の原理から明らかなよ
うに、記録媒体上の記録密度が高くなるに従い、
上記空隙の幅を小さくする必要が生じた。即ち、
磁気記録波長よりも空隙幅は小さくしなければ、
再生信号が十分に確保出来ない。

また、記録磁性層の厚みを薄くすると漏洩磁束
が小さくなるためリング型磁気ヘツドでの再生出
力が低下してしまう。一方、垂直磁気記録媒体は
記録磁性層の厚みを厚くしても高密度磁気記録が
可能な材料であり、高密度記録が可能な磁気ヘツ
ドとの組み合わせで高密度・高再生出力の磁気記
録システムが実現する。

リング型磁気ヘツドは上記に述べた欠点、更に
記録時に発生する磁界の記録媒体の厚み方向成分
が小さいと言う欠点が有り、垂直磁気記録には使
用することが出来ない。

更に、垂直磁気ヘツドにデイスク形状のフレキ
シブルな垂直記録媒体を組合わせた垂直記録シス
テムを考えると、オフトラツクが生じても、デー
タ読みだしの互換性を保証するような構造の磁極
ヘツドが要望される。

第２図は従来の面内記録用フロツピーヘツドの
ギヤツプ部のレイアウトの説明図である。

第２図の従来の面内記録方式では、第２図に示
すような記録再生用の磁気ヘツド５以外に隣接す
るトラツクとの干渉を防ぐためのイレイズヘツド
６及び７を設けた構造となつている。なお、８は
記録再生ギヤツプ、９，１０はイレイズギヤツプ
である。

第２図における磁気ヘツドの場合の動作を以下
に説明する。

磁気記録媒体に記録再生ギヤツプ８、イレイズ
ギヤツプ９，１０が接触した状態で第２図中矢印
で示された方向（メデイアの走向方向）に磁気記
録媒体が移動していく。

この時記録再生ギヤツプ８にはデータ信号に応
じた磁界が発生し磁気記録媒体上に記録再生ギヤ
ツプ幅の帯状にデータを記録していく。

この記録前に磁気記録媒体上に何等かの記録が
されていても一旦前の記録を消去することはしな
い。

従つて新たに記録された記録再生ギヤツプ幅の
帯の両側には様々な望ましくない磁気記録が残つ
ている可能性が有る。

この望ましくない記録は以前に書き込んだデー
タである場合もあるし、ヘツドのトラツク間移動
の位置決め誤差による隣接トラツクのデータであ
る場合も有り得る。

この記録帯の両脇のデータはヘツドを一旦別の
トラツクに移動し再度このトラツクに戻した時当
然生ずる位置ずれによりノイズとして作用し読み
だしデータ誤りを生じやすくなる。

これを防止するため記録時同時にイレイズヘツ
ドのイレイズギヤツプ９，１０に磁気記録媒体上
の記録内容を消去するに十分な一定の磁界を発生
させ、磁気記録した帯の両側にある一定の幅、即
ちイレイズギヤツプ幅だけデータを消去するもの
である。

また第２図の磁気ヘツドは記録再生ヘツド５、
イレイズヘツド６，７の３ヘツド部品を組み合わ
せた構成となつており、製造コストは下げにくい
構造となつている。

また、高記録密度、特に高トラツク密度に対し
ては各部品が薄く、小さくなるため部品の製造が
極めて困難になる。

記録再生ヘツドとイレイズヘツドは近付け過ぎ
るとヘツド間の干渉が生ずるため所定の距離離し
た構成としなければならない。

垂直記録ヘツド方式においても上記の第２図の
磁気ヘツドと同様な機能を有する構造とならなけ
ればいけないが、記録再生用主磁極・補助磁極及
びイレイズ用主磁極・補助磁極を備えた磁気ヘツ
ドは、それぞれの磁気ヘツドが開磁路構造の磁気
ヘツドであるため相互に干渉が起きるため正常に
機能しない。

この点からも新たな磁気ヘツドの構造が要望さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 以上の如く、従来の磁気ヘツドは、垂直磁気記
録用として種々の問題点があり実用性が無い。

本発明は、以上の如き問題点を解決するための
垂直磁気記録用の磁気ヘツドとして実用的でかつ
性能の高い磁気ヘツドを提供することを目的とす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、 垂直磁気異方性を有する垂直記録媒体に記録再
生を行う単磁極型の磁気ヘツドにおいて、 間隔をもつた複数の高透磁率薄膜から成る主磁
極が記録媒体に接しており、該主磁極の周りに巻
き回されたコイルが前記記録媒体の片側のみに配
置されており、該主磁極と前記コイルにより所定
の幅で記録し、前記所定の幅より磁極幅の小さな
該主磁極の一部である磁極と該磁極の先端の周り
に巻き回させた薄膜により形成されたコイルによ
り再生することを特徴とする磁気ヘツドである。

［作用］ 以上のように構成された本発明の磁気ヘツド
は、垂直磁気記録に使われる、後述する実施例の
第３図に示すように、磁気回路が開いているタイ
プであり、記録媒体の片側のみに位置する単磁極
型の垂直磁気ヘツドである。

従つて、磁気回路が開いているタイプの磁気ヘ
ツドでは、磁気回路自信が有している磁気抵抗が
極めて大きいため、従来のリング型の磁気ヘツド
のように空隙幅等をコントロールしたりすること
は困難である。

そのために、本発明では前述の如く、記録用と
再生用の巻線を別々に設けるものである。

この様に構成したことにより、記録に必要な強
い磁界を発生することが出来ると共に、高い再生
感度を有する磁気ヘツドが可能となつた。

主磁極の周りに巻かれた記録用コイルに電流を
流すと、本発明の磁気ヘツドは開放型の磁気回路
であるため、発生磁界は集中すること無く空間に
拡がり主磁極の先端部にまで達する。

達した磁界が主磁極部に集中し、その結果強い
垂直磁界が発生し、良好な垂直磁気記録が可能と
なる。

また再生時には磁気記録媒体表面から漏洩する
磁界を主磁極は効率良く集めることが出来るが、
磁気回路が開放しているため主磁極先端に集中し
た磁界は、直ぐに磁極より出ていき記録用コイル
には達しない。

しかし主磁極先端部に薄膜でコイルを形成する
と、極めて先端部に高密度で巻き回されるので、
十分な磁束が薄膜の再生用コイルを通過し、開放
型磁気回路であつても、十分な再生出力を得るこ
とが出来る。

また再生用コイルが巻かれていない主磁極から
の磁界は、前述のように直ぐに磁極より出て拡が
つてしまうので、殆ど再生用コイルで検出されな
い。

この様に記録用コイルと再生用コイルとを別々
に設けることにより夫々最適に設計でき、記録用
コイルには十分な電流を流すことが可能であるこ
と、また再生用コイルは電流を流す必要が無く極
めて高密度で主磁極先端に形成できていることに
より高感度で高い再生出力を得られること、及び
隣接トラツクとのストロークも無いと言う作用を
有するものである。

次に本発明の実施例について述べる。

［実施例］ 第３図は本発明の実施態様例である磁気ヘツド
の断面説明図であり、第４図は第３図のＡ−
A′断面説明図である。

図において、１１は非磁性基板、１２，１３，
１４は高透磁率薄膜、１５は薄膜コイル（再生
用）１６はコイル（記録用）、１７，１８は導電
膜であり前記薄膜コイル１５を形成し、１９は誘
電体保護膜、２０，２１は絶縁膜、２２は保護
膜、２３はフエライト、２４は垂直磁気記録層、
２５は記録媒体基材であり、２４と２５により記
録媒体４を形成し、２７は記録媒体の移動方向を
示すものである。

本発明の磁気ヘツドは薄膜のフオトエツチング
によりパターンを形成してある。

非磁性フエライト、アルミナ、スピネル、シリ
コン等の単結晶、或いは多結晶材料、石英ガラ
ス、硼珪酸ガラス等のガラス材料からなる非磁性
基板１１上にパーマロイ等の高透磁率薄膜１２，
１３，１４がパターニングされ、高透磁率薄膜１
２の先端部のまわりに再生用薄膜コイル１５が巻
き回されている。

さらに高透磁率薄膜１２の後方部に高透磁率薄
膜１２，１３，１４の回りを記録用コイル１６が
巻き回されている。

次に第４図により、本発明の磁気ヘツドの構成
例について、フロツピーデイスクドライブメモリ
ー装置のようなヘツド・記録媒体接触方式のデイ
スク型メモリーに用いる例について述べる。

第４図に示す如く、磁気ヘツドは、非磁性基板
１１上に誘電体保護膜１９が形成され、その上に
再生用薄膜コイル１５の一部である導電膜を１７
をパターニングにより形成する。次に、絶縁膜２
０が形成され、その上に高透磁率薄膜１２がパタ
ーニングされているが、パターニング時に同時に
高透磁率薄膜１３，１４も形成する。こうするこ
とにより、高透磁率薄膜１３，１４を形成するの
に何等工程が付加されない。

次に、高透磁率薄膜１２の上に絶縁膜２１、更
にその上に薄膜コイル１５の一部である導電膜１
８、更に全体を保護する保護膜２２が形成されて
いる。

また第４図に示すように、記録媒体基材２５上
に垂直磁気記録層２４を設けて成る記録媒体４の
片側のみに、記録用コイル即ち１６並びに再生用
コイル１５を配置されているがこれが本発明の磁
気ヘツドの特徴である。

また、記録用コイル１６の内側にフエライトブ
ロツク２３を記録時の効率を挙げるために設け
る。

次に、本発明の磁気ヘツドの動作について述べ
る。

先ず、記録は、コイル（記録用）１６に電流を
流して、高透磁率薄膜１２，１３，１４を全て同
時に励磁して行われる。

その場合の記録幅は高透磁率薄膜１２，１３，
１４全てでなされるので、夫々の記録トラツク幅
をT12、T13、T14とすると、記録幅全体はT12
＋T13＋T14となる。

これを第３図にて説明すると、第３図の高透磁
率薄膜１３の幅は図の１３のハツチにて示した幅
であり、同様に高透磁率薄膜１２及び１４の幅は
夫々のハツチにて示した幅である。

従つて、記録幅全体は、図の１３のハツチ左側
より１４のハツチ右側までの幅を示すものであ
る。

この時、高透磁率薄膜１２と高透磁率薄膜１
３、高透磁率薄膜１２と高透磁率薄膜１４の間の
隙間は記録時の記録幅の滲み程度にしておいて、
T12＋T13＋T14の幅全体が均一に記録できるよ
うに配慮する。

主磁極１による垂直磁化膜への記録では滲みは
ごく少ないので隙間は数μｍ以内でなくてはなら
ない。

次に、再生は高透磁率薄膜１２を通る磁束変化
を薄膜コイル１５により検出してなされる。この
場合の再生トラツク幅はT12である。

薄膜コイル１５を高透磁率薄膜１２のごく先端
に形成することはフオトエツチング技術を使つた
微細加工技術を利用すれば容易であるので、高透
磁率薄膜１２の先端を通る大きい磁束を検出でき
る。

従つて、従来の主磁極・補助磁極タイプの磁気
ヘツドと比較して遜色のない再生を得ることがで
きる。

再生時に高透磁率薄膜１３，１４を通る磁束の
影響を避けるため磁気ヘツド先端部から離れた位
置では、高透磁率薄膜１２、薄膜コイル１５と高
透磁率薄膜１３，１４は十分に離れているように
配置されている。

高透磁率薄膜１３と高透磁率薄膜１４により、
オフトラツクがあつてもデータ互換性を保証でき
る。

オフトラツク量をｘとすると、 T13＜2x，T14＜2x となるようにT13、T14を設定すれば、オフトラ
ツクが生じても、高透磁率薄膜１２が磁化される
のは、T12＋T13＋T14の幅内の磁化によつてで
あるので、隣のトラツクの記録信号の影響を受け
ることはない。

またこの場合ではオフトラツク時でも再生出力
が減ることはない。

また、薄膜部分の製造は大きな基板上に多数個
ヘツドパターンをつくり、それを切り出すことに
より１つ１つの磁気ヘツドが出来る方式なので製
造コストは下げられる。

［発明の効果］ 以上のごとく、本発明の磁気ヘツドについて述
べてきたが、本発明の特徴を再度要約すると、記
録媒体の片側のみに位置する単極型の垂直磁気ヘ
ツドであり、再生効率は高く、オフトラツク時の
データ互換性を保証する構造のヘツドであるのに
もかかわらず、製造プロセス上は全く工程数が増
えていないので低コストで製造可能である。

従来のイレイズヘツド部品は、不要である点も
低コスト化に利する。

また本磁気ヘツドは同一平面上に全コアが形成
されているので、高トラツク密度化、記録媒体サ
イズの小型化にも問題なく対応できる点も利点の
一つに挙げられる。

従つて、本発明による磁気ヘツドは構造におい
ても、製造の面においても優れており、実用的で
あり、垂直磁気記録方式の実用化に貢献すること
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の主磁極・補助磁極タイプの垂直
磁気ヘツドの模式図、第２図は現状の面内記録用
フロツピーヘツドのギヤツプ部のレイアウトの模
式図、第３図は本発明の実施態様例の磁気ヘツド
の模式図、第４図は第３図のＡ−A′の断面の模
式図である。 １……高透磁率薄膜（主磁極）、２……フエラ
イト、３……コイル、４……記録媒体、５……記
録再生用ヘツド、６，７……イレイズヘツド、８
……記録再生ギヤツプ、９，１０……イレイズギ
ヤツプ、１２，１３，１４……高透磁率薄膜、１
５……薄膜コイル、１６……コイル（記録用）、
１７，１８……導電膜、１９……誘電体保護膜、
２０，２１……絶縁膜、２２……保護膜、２３…
…フエライト、２４……垂直磁気記録層、２５…
…記録媒体基材、２７……記録媒体の移動方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直磁気異方性を有する垂直記録媒体に記録
   再生を行う単磁極型の磁気ヘツドにおいて、 間隔をもつた複数の高透磁率薄膜から成る主磁
   極が記録媒体に接しており、該主磁極の周りに巻
   き回されたコイルが前記記録媒体の片側のみに配
   置されており、該主磁極と前記コイルにより所定
   の幅で記録し、前記所定の幅より磁極幅の小さな
   該主磁極の一部である磁極と該磁極の先端の周り
   に巻き回された薄膜により形成されたコイルによ
   り再生することを特徴とする磁気ヘツド。