JPS60217507A - 垂直磁気ヘツド - Google Patents

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 本発明はトンネル消去機能に等価な機能をもたせた垂直
記録再生用の磁気ヘッドに関する。

従来例の構成とその問題点 すでに良く知られているように、たとえばフロッピー磁
気ディスク装置等の、ヘッドトラッキングにサーボ機能
を有しない簡易なディスク装置においては、トラッキン
グミス等により生ずるエラーやクロストークを防止する
ため、記録トラックの両周辺をトンネル消去することが
行われる。これに従い磁気ヘッドにも、いわゆるトンネ
ル消去ヘッドを組込んだ複合タイプのヘッドが用いられ
る。第１図は従来の水平記録リングタイプヘッドの場合
の構成例を示すもので、１が記録再生用ギャップ、２が
トンネル消去用ギャップである。

このような磁気ヘッドの機能についてはすでに良く知ら
れているので詳しい説明は省略する。

さて近年垂直磁気記録がさかんになるに従って。

垂直磁気ヘッドにもこの様なトンネル消去機能の付与さ
れたヘッドの実現が要請されて来ている。

第２図、第３図はそれぞれすでに提案されたトンネル消
去付きの垂直ヘッドの構成例を示す図である。それぞれ
の図（、）は平面図、図（ｂ）は断面図である。

第２図はトンネル消去部分を垂直消去ヘッドタイプとし
たものである。３は記録再生用主磁極。

４はフェライト等による磁性体ブロック、６は記録再生
用巻線であり、これらは周知のいわゆる主磁極励磁型垂
直記録再生ヘッドを構成している。

又６は消去用磁極、７はフェライト等による磁性体ブロ
ック、８は消去用巻線であシ、これらも主磁極励磁型の
垂直消去ヘッドを構成している。

一方第３図はリング形のトンネル消去ヘッドを組合せた
ものである。記録再生部分は第２図の例と全く同一であ
るが、消去部分はリングコアｅ。

消去用ギャップ１０．消去巻線等より成るリング形消去
ヘッド１１により構成されている。

第２図、第３図のヘッドの問題点は以下のと５９である
。すなわち主磁極励磁形の垂直ヘッドにおいては、記録
再生効率を十分高くするために。

信号巻線は記録媒体対接面（第２．第３図中の１２）に
十分接近させる（たとえば数１００μｍ以下）必要があ
ることが知られている。すなわち励磁位置が、第４図の
如く媒体対接面１２より大きく離れると効率が大巾に低
下することが知られる。このだめ巻線配置は第２図、第
３図のようにする必要があり、この巻線の存在のために
必然的に記録磁極と消去磁極（又は消去ギヤノブ）との
間距離ｌを十分に小さくするのが困難になる。ところが
、磁気ディスクの記録フォーマット上の要請からはこの
距離ｌはたとえば数１００μ、ｍ以下と小さく、近年の
小形化されたディスク用ヘッドの場合は極端には２００
μｍ以下という場合もある。

又このように記録媒体対接面に接近して配された巻線の
ために、消去側の構成が犠牲となって。

第２図、第３図のように消去効率の低い（すなわち磁路
が長い、励磁位置が媒体対接面から遠い等）構造を強い
られることとなる。

一方これらの問題とは逆に記録再生ヘッドと消去ヘッド
の相互干渉の点からは１両者を接近させるのは好ましく
ないという相反する問題が存在する。この干渉は当然リ
ングヘッドに比して磁気回路がより開磁路に近い垂直ヘ
ッドにおいて強くなり、第２図のような記録再生と消去
がともに垂直ヘッドである場合特に問題は深刻である。

この干渉の内容は主に（１）消去磁界が記録磁極にクロ
スフィードする。（２）記録磁界が消去磁極にクロスフ
ィードする。（３）再生時、消去磁極がオフトラック等
によりひろった信号が再生ヘッドにクロストークする等
である。

以上述べた問題を解決する方法として、第６図に示した
ような構成の複合ヘッドが提案されている。同図におい
て３は記録再生用主磁極、′４は磁性体ブロック、１３
は３に対し非平行に配された消去用磁極、１４は消去用
磁極１３との間の磁気的結合を適切に保って設けられた
磁性体ブロック。

１２は磁性体ブロック４と同１４の両方の磁性体に共通
に巻かれた記録・消去・再生兼用巻線である。消去磁極
１３は消去磁束の流れる方向にその磁化容易軸を向ける
等の手段で同方向の初透磁率が主磁極３の初透磁率より
十分低くなるようになされている。

さてこのような構成のヘッドで巻線１２に信号電流を流
して記録を行うと、主磁極部分は第６図１６の、又消去
磁極は同図１６のような記録を行う。これを再生すると
き、主磁極は１５の部分をそのまま再生するが、消去磁
極はその初透磁率が十分低く設定され、更に巻線部の磁
性体１４との間のスペースにより適切な磁気抵抗が与え
られているので、１６の部分の記録の再生はほとんど行
われない。ヘッドがオフトラックして再生する場合でも
、主磁極はアジマスロスのために１６の部分の記録を十
分低いレベルでしか再生せず、主磁極の１５の部分に重
なった領域からの再生が主に行われる。なお記録のアン
ペアターンは主磁極による記録が最適となるように設定
し、そのアンペアターンにて消去磁極から発生する磁界
が古い記録が書きかえられるに必要な最小量となるよう
に１３と１４の間の磁気的結合度が選択される。

このように第６図の構造は、第２図、第３図で述べたよ
うな消去部分を独立して設けたヘッドと機能的には等価
であシ、かつ巻線を最適位置に配してなお主磁極と消去
磁極との間隔を十分小さく出来、更に主磁極と消去磁極
との間の相互干渉を考える必要がない。

しかしながら従来、このようなヘッドのよシ具体的で実
用的な構造は提示されていない。

発明の目的 本発明の目的は上記第６図の構成の複合ヘッドの、実施
が容易で製造工程が簡単な具体的構造を提案することに
ある。

発明の構成 本発明ではまず、略直方体形状の非磁性体ブロックと高
透磁率磁性体ブロックを接谷し、その接合面に略垂直な
１つの外面が主磁極面を構成し。

又接合面に略平行な非磁性体側の外面が磁気記録媒体対
接面を構成するような複合基板を形成する。

主磁極面には接合面（従って媒体対接面）に略垂直な方
向に２条の平行溝を形成し、その溝底面は接合面（従っ
て媒体対接面）に略垂直でかつ主磁極面に非平行とする
。

この２条の溝にはさまれた主磁極面には主磁極を形成し
、又溝底面には消去磁極を形成する。ここで主磁極は媒
体対接面に平行な方向の磁化容易軸を有する異方性を付
与して、記録再生磁束の流れる方向の初透磁率を大とし
、記録再生感度を高める。又消去磁極は媒体対接面に垂
直な方向の磁化容易軸を有する異方性を付与してこの方
向の初透磁率を低くするとともに、基板の高透磁率磁性
体の部分と適切な磁気抵抗をもって対向する様に構成し
、主磁極の記録再生感度に比べて適切に抑制された記録
（すなわち消去）感度と十分に抑制された再生感度を持
たせる。

信号巻線は基板の高透磁率磁性体の部分に巻回し、これ
により記録、消去、再生の各巻線を兼用する。

以上のような構成によって、記録動作時には本来の記録
信号を主磁極によって記録し、同時に消去磁極によって
、上記主磁極による記録の両側部に記録信号を、主磁極
による記録とは異なるアジマス角で記録する。再生時に
は主磁極からは本来の記録信号が再生される一方、消去
磁極は上記の配慮がなされているので、上記両側部から
の消去磁極による再生信号レベルは十分低い。更に再生
時ヘッドがオフトラックした場合でも、主磁極はアジマ
スロスによって上記両側部の記録を十分低いレベルでし
か再生しない。このように独立したトンネル消去ヘッド
を持つ場合と等価な動作が得られる。

実施例の説明 第７図は本発明の一実施例の分解斜視図、第８図は斜視
図である。第７図において１７は略直方体外形の第１の
基板であって、非磁性体ブロック１８と高透磁率磁性体
ブロック１９を接合してなるものである。その接合面２
ｏは上記第１の基板の上面２１（主磁極面と規定する）
に略垂直であυ、又ヘッド完成後記録媒体対接面をなす
面２２に略平行になされている。上記主磁極面２１には
２条の平行な溝２３が形成されており、その内のシ寸法
２４は所定の主磁極中（すなわち記録再生トラック巾）
に略等しい。又溝２３の長手の方向は上記接合面２ｏに
略垂直であり、溝２３の底面は上記主磁極面２１に非平
行であってかつ上記接合面２０に略垂直である。溝２３
の底面が上記主磁極面２１となす角度は２条の溝２３に
ついて略等しく、２つの底面は図示のように相互にハの
字形（又は逆ハの字形）の関係になされている。溝２３
の巾は所定の消去磁極中（すなわち消去トラック巾）に
略等しい。

第７図中２６は高透磁率磁性膜よりなる消去磁極であり
、非磁性スペーサー（図示せず）を介して上記溝２３の
底面に配される。この非磁性スペーサーはその厚さによ
り消去磁極２６と磁性体ブロック１９との間の磁気抵抗
を調整するだめのものである。

第７図中２６は高透磁率磁性膜よりなる記録再生用主磁
極であり、上記主磁極面上の、上記２条の溝２３にはさ
まれた領域に配される。

第７図中２７はへラドカバーとなる第２の基板であって
、非磁性体であっても良いが、後述の巻線と主磁極２６
０カプリングを良好とするため。

非磁性体２日と高透磁率磁性体２９を接合し、接合面３
０が第１の基板の接合面２０と略同一平面となる様構成
するのが更に望ましい。第２の基板２７は第１の基板１
７に接合され、主磁極２６はこれら２基板により挾持さ
れる。

図示していないが、上記溝２３は消去磁極２６を配した
後、非磁性体で充填するのが望ましい。

第８図は記録媒体対接面を所定形状に仕上げ。

記録、消去、再生用巻線３１を施した状態を示すもので
ある。このあと所定のヘッドスライダ−への組込み等を
経て、ヘッドは完成する。

次に各部の構成材料の具体例を示す。まず第１゜第２の
各基板の非磁性体部分（１８及び２８）には、フォルス
テライト、チタン酸バリウム、非磁性フェライト、ガラ
ス等の非磁性セラミックが適する。又同磁性体部分（１
９及び２９）にはＭｎ〜Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフ
ェライト等の酸化物磁性体が適する。これら非磁性体部
と磁性体部の接合はガラス接着によるのか望ましい。

消去磁極２６としてはＦｅ−Ｎｉ合金や各種のアモルフ
ァス高透磁率材料が適する。これらは蒸着。

スパッタ等の薄膜技術により形成する。この消去磁極は
、再生時、再生磁極としての感度を低下せしめるだめに
、溝長手方向に磁化容易軸が向く様異方性を持たせ、こ
の方向の初透磁率を低下させる。このために磁場中膜形
成や磁場中熱処理等を用いる。消去磁極の下に位置する
非磁性スペーサーとしてはＳ　ｉｏ、Ｓｉｏ２．アルミ
ナ等がＪ［７，これらも蒸着、スパック（等により形成
する。

溝２３−を充填す７．材料としては、比較的低融点のモ
ールドガラスを用いてもよいが、モールド熱処理による
消去磁極の磁気特性劣化や、媒体対接面に露出するモー
ルドガラスの媒体との摺動による損傷等を考慮すると、
ＳｉＯ２やアルミナ等のたとえばスパッタ膜等によりこ
の溝を充填するのが望ましい。

主磁極２６は消去磁極と同様にＦｅ−Ｎｉ合金やアモル
ファス磁性体を蒸着やスパッタ等の手法によ膜形成する
。第７図では主磁極２６を第１の基板側に形成する例を
示したが、主磁極を第２の基板側に形成して両基板を接
合することも可能である。主磁極は、消去磁極とは逆に
、再生感度を確保するために、主磁極面内で媒体対接面
に平行な方向（すなわち溝長手方向に直交する方向）に
磁化容易軸をもつ異方性を付与し、再生磁束の流れる方
向の初透磁率が高くなるようにする。

第１の基板と第２の基板の接合はヘッドとしての長期安
定性を考慮してガラス接合によるのが好ましい。このと
き用いる接合ガラスの作業温度は。

各基板内の接合部（２０及び３０）に用いたガラスの屈
伏点温度より低いように接合ガラスの選択を行うのが望
ましい。

さて第９図は本発明の他の実施例であり、ここでは消去
磁極２６を、同図斜線部で示すように。

磁性体部分１９にかからぬように形成し、消去磁極端と
接合界面２０間の距離ｄによって、消去磁極２５と磁性
体１９との間の磁気抵抗の調整を行う。この場合には第
７図の実施例で述べた非磁性スペーサーは不必要である
。

第１０図は本発明の更に他の実施例であり、ここでは溝
２３の底面に溝長手方向の条痕３２を形成し、この条痕
によって消去磁極に溝長手方向に磁化容易軸をもつ形状
異方性を付与したものである。溝形成にダイシングリ−
等による機械加工を用いると上記の条痕は自然に形成さ
れ、その粗さも砥石の選択によって容易にコントロール
可能であるので、実際の製造にあたっては極めて有利で
ある。

発明の効果 以上の説明より明らかなように１本発明の構造によって
、主磁極と消去磁極との間隔が十分に小さく出来、又両
者の相互干渉を考える必要のない複合ヘッドが容易に構
成量き、その構造自身単純であるために製造しやすく、
量産における効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は従来例を説明するための図である。第
７図は本発明の一実施例を示す分解斜視図、第８図はそ
の外観斜視図、第９図は本発明の他の実施例を示す平面
図、第１０図はその斜視図である。 １７・・・・・基板、１８・・・・・・非磁性体ブロッ
ク、１９・・・・・高透磁率磁性体ブロック、２０・・
・・接合面、２１・・・・・主磁極面、２２・・・・・
記録媒体対接面、２３・・・・・・溝、２６・・・・・
消去磁極、２６・・・−・・記録再生用主磁極、２７・
・・・・・第２の基板、２８・・・・・非磁性体、２９
・−・・・・高透磁率磁性体、３１・・・・・・巻線、
３２・・・・・・条痕。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 σ 第６図 第７図 区 Ｃ） ′　載

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性体ブロックと高透磁率磁性体ブロックの接
   合体であって、上記接合面に略垂直な１つの外面を主磁
   極面と規定し、父上記接合面に略平行な上記非磁性体側
   の外面を記録媒体対接面と規定した略直方体外形の第１
   の基板と、第２の基板と。 記録再生用主磁極を構成する第１の高透磁率磁性膜と、
   消去磁極を構成する第２の高透磁率磁性膜と、上記第１
   の基板の主磁極面に形成した２条の平行溝と、信号巻線
   とからなシ、上記２条の平行溝は上記第１の磁性膜中に
   略等しい相互の内の９間隔と、上記第２の磁性膜中に略
   等しい各々自身の巾と、上記接合面に略垂直な溝長手方
   向と、上記主磁極面に非平行かつ上記接合面に略垂直な
   溝底面とを有し、上記第２の磁性膜は上記溝の底面に形
   成し、上記第１の磁性膜は上記２条の溝間の主磁極面領
   域において上記第１の基板と上記第２の基板により挾持
   し、信号巻線が少なくとも上記第１の基板を巻回してい
   ることを特徴とする垂直磁気ヘッド。
2. （２）第２の基板を非磁性体で形成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の垂直磁気ヘッド。
3. （３）第２の基板は非磁性体ブロックと高透磁率磁性体
   ブロックの接合体であシ、第１の基板と上記第２の基板
   が第１の磁性膜を挾持した状態において、上記第１の基
   板の接合面と上記第２の基板の接合面ば略同一平面をな
   し、かつ上記第１の基板と上記第２の基板相互において
   各々の非磁性体ブロック及び高透磁率磁性体ブロック同
   士が略対向することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の垂直磁気−ソド。
4. （４）第２の高透磁率磁性膜は非磁性体ブロック部分の
   みぞ底面にのみ配したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の垂直磁気ヘッド。
5. （５）第２の高透磁率磁性膜は溝底面の非磁性体ブロッ
   ク部分及び高透磁率磁性体ブロック部分の両領域にかけ
   て形成し、かつ溝底面と第２の高透磁率磁性膜の間に非
   磁性スペーサーを介在させたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の垂直磁気ヘッド。
6. （６）溝底面に溝長手方向の条痕を形成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項、第４項または第５項記載
   の垂直磁気ヘッ、ド。