JPS61284810A - 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］ この発明は、垂直磁気記録方式にて用いられる垂直磁気
ヘッドに関し、特に主磁極励磁型単磁極ヘッドの実用に
供する構造の具現化に関する。

［従来の技術］ 周知のように、上記垂直磁気記録方式は、テ−ブやディ
スクといった記録媒体の「厚さ方向」に磁気記録を行な
おうとする方式であることから、この記録媒体は勿論の
こと、この記録・再生用のヘッドすなわち垂直磁気ヘッ
ドとしてもおのずと従来の磁気ヘッドとは異なった特性
をもつものが必要とされる。すなわち垂直磁気ヘッドに
おいては、 ａ）記録媒体が磁気的に垂直異方性を有することから、
分布が鋭く、かつ大きな垂直方向磁界を発生してこれを
十分に磁化し得ること。

および ｂ）小さな起磁力で記録媒体への記録を可能とし、この
記録した記録媒体から大きな再生出力を取り出し得るこ
と。

が主に要求される。このＪ：うな要求を満たすものの一
つとして上述した主磁極励磁型単磁極ヘッドが提案され
ていることも周知の通りである。この主磁極励磁型単磁
極ヘッドの基本構成を第６図に示す。

すなわちこの磁気ヘッドは、同第６図に示すように、パ
ーマロイ等の軟磁性薄膜がらなりその先端が記録媒体Ｒ
Ｍの磁性層（図中斜線部）に摺接するよう配される主磁
極１、および該主磁極１に巻装された記録再生用コイル
２をそれぞれ有して構成され、上記コイル２に適宜な電
流を流して主磁極１を励磁することにより生じる該主１
ｉｉ１極１の強い垂直磁界で記録媒体ＲＭの磁性層に信
号を記録し、また記録媒体ＲＭの磁性層からの垂直磁界
により主磁極１が磁化されることにより生じるこの磁化
に対応した誘起電圧を同記録再生用コイル２から取り出
して信号を再生するよう動作する。

［発明が解決しようとする問題点］ このように、この主磁極励磁型単磁極ヘッドは、垂直磁
気記録方式に用い把磁気ヘッドとして原理的に極めて有
効なヘッドではあるが、上述の如く薄膜で形成される（
実際は１μｍ程度である）主磁極１に］イル２を巻装す
る必要があることがら、Ｏ製作が困難である。

０主磁極１のコイル巻装部が磁気的に飽和し易く、同主
磁極１の上記記録媒体ＲＭに摺接する先端部を強く磁化
することができない。

等々の問題があって、いまだ実用されるには至らなかっ
た。

［問題点を解決するための手段および作用］この発明で
は、主磁極とする高透磁率軟磁性薄膜に直接コイルを巻
装せずに該軟磁性薄膜を適宜の非磁性基体によって立位
状に挟持固定しておぎ、少なくとも該軟磁性薄膜との垂
直方向に長くかつその略中央部に角柱あるいは円柱形状
の突起を有する高透磁率磁性体の第１のブロックの該突
起先端面にこれら軟磁性薄膜および両非磁性基体を一体
に接合固定して、同第１のブロックの突起部周囲に上記
コイルを巻装するようにする。ここで、軟磁性薄膜およ
びこれを挾持した両非磁性基体が一体に接合される上記
突起先端面の面積は、該接合にかかる実接合面積と同等
またはそれ以上であるとする。少なくともこれにより、
上記コイルの巻装が非常に容易になるとともに、同コイ
ルの巻装部すなわち第１のブロックの突起部が主磁極を
構成する上記軟磁性薄膜の先端より先に磁気飽和するこ
ともなくなる。このことは同主磁極先端が強く磁化され
ることを意味する。勿論これによって記録再生感度も向
上する。

そしてさらにこの発明では、これら接合した両非磁性基
体および第１のブロックの突起部を上記巻装したコイル
ごと一括して包囲し得る大きさの孔並びに厚さを有する
第２のブロックを、該孔にてこれら各要素を一括包囲し
た状態で上記第１のブロックに接合固定し、さらにこの
際の同孔内のスキ間を埋めるかたちで適宜の充填材を充
填してこれらブロックを含めた各要素間を固着するよう
にする。ここでこの第２のブロックは、該ヘッドにおい
てスライダとして機能するもので、上記充填材の露出面
を含め、その上記第１のブロックと接合される面の背面
は、該ヘッドの主磁極を構成する上記軟磁性薄膜の先端
と同一平面を共有するようになっているとする。すなわ
ち該軟磁性簿膜の先端共々前記記録媒体に一様に摺接さ
れるＪ：うになっているとする。これにより、同主磁極
を構成する軟磁性薄膜は、先の構造も含めて機械的に非
常に堅固な状態で支持固定されるとともに、その記録媒
体に摺接する先端部も摩耗し難くなる。

したがって、同ヘッドの記録再生特性に直接影響を及ば
す該主磁極の長さく軟磁性薄膜の長さ）を良好な特性が
ｉられるようかなり短く（例えば５０μＴｒＬ〜１５０
μｍに）設定しても、すなわちこれにより上記非磁性基
体による該軟磁性薄膜の挟持面積が減少することになっ
ても、機械的に優れた耐久性を維持することができると
ともに、短波長特性に優れた高密度の垂直磁気記録再生
を行なうにあたって不可欠である同主磁極エツジの直線
性および主磁極規定膜厚をも長期に渡って維持すること
ができるようになる。

［発明の効果］ このように、この発明にかかる垂直磁気ヘッドによれば
、 １）、製作が容易である。

２）１機械的強度に優れ、主磁極先端の摩耗も少ない。

３）、各種磁気特性にも優れ、記録再生感度の大幅な向
上を図ることができる。

４）、上記２）、の特徴とも相まって、こうした優れた
磁気特性を長期に渡り安定して維持することができる。

等々実用上杆ましい多くの優れた効果を奏する。

［実施例］ 第１図および第２図に、この発明にかかる垂直磁気ヘッ
ドの一実施例を示す。ただし第２図は、第１図に示す実
施例ヘッドのＡ−Ａ’線部における断面図である。

この実施例ヘッドは、例えばＣ−Ｚ、あるいはＮ　、−
Ｆｏ等の高透磁率軟磁性薄膜からなる主■ ！１極１０、例えばガラスやアルミナチタンカーバイト
等の非磁性体からなり該主磁極１０を挾持してこれを保
持する基体１１ａおよび１１ｂ、例えばＭｎ−Ｚｎフェ
ライトやＮ　１−Ｚｎフェライト等の高透磁率磁性体か
らなりその略中夫の四角柱形状の突起部ＰＪ（第２図）
がこれら主磁極１０の底端および両非磁性基体１１ａ、
１１ｂに図示の如く接合されて主磁極１０と磁気的に結
合される磁性体ブロック１２、そして該磁性体ブロック
１２の上記突起部ＰＪ周囲に図示の如く巻装されかつそ
の図示しないリード線を介して例えばフロッピーディス
ク装置等の書き込み・読み出し装置に電気的に接続され
る記録・再生用のコイル２０をそれぞれ具えて同磁気ヘ
ッドとしての磁気回路を構成しており、さらに、例えば
チタバリあるいはアルミナチタンカーバイト等の非磁性
体からなり図示の如くその略中央部に設けた孔、内に上
記主磁極１０とこれを挟持保持する非磁性基体１１ａお
よび１１ｂと磁性体ブロック１２の上記突起部ＰＪとを
上記コイル２０ごと一括内蔵した状態で磁性体ブロック
１２に接合固定される非磁性体ブロック３０、そして例
えば適宜のフッ素樹脂からなって該ブロック３０の上記
孔内にそのスキ間を埋めるかたちで充填される充填材４
０を具えて同磁気ヘッドのスライダ部を構成している。

勿論このスライダ部表面は、上記主磁極１０の先端と同
一平面を共有して該主磁極１０の先端共々前述した記録
媒体に一様に摺接されるようになっている。

このようにこの実施例ヘッドでは、主磁極１０に直接コ
イル２０を巻装せずに、該主磁極１０の底端と磁気的に
結合せしめた上記高透磁率磁性体ブロック１２の突起部
ＰＪ周囲にコイル２０を巻装するようにしたことで、こ
の製作は非常に容易なものとなる。またこれにより、主
磁極１０５’ｃ端の磁化効率が向上されることも前述し
た通りである。そしてさらにこの実施例ヘッドでは、上
記磁性体ブロック１２の突起部ＰＪにおける上記主磁極
１０や両非磁性基体１１ａ、１１ｂと接合される面の表
面積をこの実接合面積と同一に設定し、しかもその周囲
に充填材４０を充填してこれらを上記非磁性体ブロック
３０と一体に固着しているため、主磁極１０の長さが良
好な記録再生特性を確保すべくかなり短く（５０μＴｒ
Ｌ〜１５０μ肌程度に）設定されるようになっても、す
なわち両非磁性基体１１ａ、１１ｂによる該主磁極１０
の挟持面積が減少することになっても、機械的に優れた
耐久性を維持することができ、さらには同主磁極１０先
端の摩耗も最少限に抑えることができる。

これにより、短波長特性に優れた高密度の垂直磁気記録
再生が長期に渡って維持されるようになることも前述し
た通りである。なお、同磁性体ブロック１２の突起部Ｐ
Ｊにおける上記接合される面の表面積は、その実接合面
積と必ずしも同一である必要はなく、それ以上、あるい
はそれ以下であっても同等すなわちそれに近い面積であ
ればこうした強度を維持することができる。また、該突
起部ＰＪの形状も上述した四角柱に限られるものではな
く、他の角柱あるいは円柱形状としてもよい。

さらに、上記充填材４０としてはフッ素樹脂に限らない
任意の非磁性体材料を用いることもできるが、この実施
例のように同充填材４０としてフッ素樹脂を用いれば、
走行性が大幅に改善されて好ましい。

以下、参考までに、第３図を参照して該実施例ヘッドの
作製手順の一例について説明すると次のようである。

■まず、ガラスやアルミナチタンカーバイト等からなる
非磁性基体１１ａの一面を鏡面研磨して該研磨面に主磁
極１０とするＣ０−Ｚ。

あるいはＮ・−Ｆ。等の高透磁率軟磁性材料を薄膜状に
スパッタ形成する。

■該形成した主磁極１０の薄膜を所要に整形した後（こ
の薄膜幅が記録再生時のいわゆるトラック幅となる）、
該Ｉ膜を挾持する態様で上記非磁性基体１１ａと同材質
、同形状の非磁性基体１１ｂをこの非磁性基体１１ａに
接着し、固定する。

０Ｍ　　−Ｚ、フェライトやＮ、−Ｚｎｎフェライ ト等からなる高透磁率磁性体ブロック１２に予め同第３
図に示すような突起部ＰＪを設けおき、この突起部ＰＪ
の先端面に、法面と上記主磁極１０を構成する軟磁性薄
膜の一端とが当接する態様で■、■にて形成した主磁極
挟持部を接着固定する。なお、この磁性体ブロック１２
は、同図に二点鎖線の部分１２′として示すように、前
記スライダ部を構成する非磁性体ブロック３０と接合さ
れるべく、最低限主磁極１０の膜面と垂直な方向に長い
形状を有していればよい。

■磁性体ブロック１２の上記突起部ＰＪ周囲にコイル２
０を巻装する。

■チタバリあるいはアルミナチタンカーバイト等からな
る非磁性体ブロック３０に予め同図に示すような孔ＯＰ
を設けておき（ただしこの形状は必ずしも円形である必
要はない）、眼孔ＯＰにて上記主磁極挾持部および］イ
ル２０の巻装された突起部ＰＪを一括して包囲した状態
でこれを磁性体ブロック１２に接着固定する。

■この非磁性体ブロック３０の孔ＯＰ内に、充填材４０
（第１図および第２図参照）として、溶融したフッ素樹
脂（例えばポリテトラフルオルエチレン）を流し込み、
上記主磁極挾持部およびコイル２０の巻装された突起部
ＰＪを該ブロック３０に一体に固着する。

■この後、上記主磁極１０の垂直方向の長さが５０μｍ
〜１５０μｍになるまでこれら非磁性体ブロック３０お
よび充填材４０および主磁極挟持部を一括研削し、Ｒ後
に、該研削面が記録媒体と安定かつ円滑に摺接されるよ
う、同面のポリッシングおよび面取りを行なう。

以上によって第１図および第２図に示したような実施例
ヘッドが完成する。

第４図は、この発明にかかる垂直磁気ヘッドの他の実施
例を示すものである。ただしこの第４図において、第１
図および第２図に示したヘッドの構成要素と同一の要素
には同一の符号を付して示しており、重複する説明は省
略する。

同第４図に示すように、この実施例ヘッドは、スライダ
部を構成する非磁性体ブロックとして、その前記主磁極
１０と同一平面を共有する面に、該主磁極１０の膜面に
ついて垂直な１本の直線溝りを有するブロック３１を用
いたものである。勿論この材質は、先の実施例における
非磁性体ブロック３０と同様、チタバリあるいはアルミ
ナチタンカーバイト等であってよい。

このように、スライダ部の記録媒体と摺接される面に、
その間接方向に沿った満りを設けるようにすれば、同ベ
ッドとしての優れた機械的強度および磁気特性を維持し
てかつその走行性をより一層安定したものとすることが
でき、る。なお、この溝りの数あるいはその幅、深さ等
は任意であり、同ブロック３１の寸法に応じて自由に設
定すればよい。

ところで、上述した実施例ではいずれも、上記スライダ
部を構成するブロックに、チタバリあるいはアルミナチ
タンカーバイト等の非磁性体材料を用いるようにしたが
、同ブロックに孔を設け、眼孔に充填する充ｌｔ材４０
を介して主磁極１０をはじめこれを挾持する非磁性基体
１１ａ、１１ｂ等と同ブロックとを一体結合するといっ
たこの発明のヘッド構成によれば、同ブロックの材料も
必ずしも非磁性体に限定されるものではない。すなわち
この材料として、前記磁性体ブロック１２と同様、Ｍ　
　−ＺｎフェライトやＮ、−Ｚｎフェライト等の高透磁
率磁性体材料を用いることもできる。むしろこうした磁
性体材料を用いることで、該ヘッドの磁気特性をさらに
改善することができる。

第５図を参照してこの理由を詳述する。

すなわち第５図は、第１図あるいは第４図に示したヘッ
ドにおいてそのスライダ部を構成するブロックに上記高
透磁率磁性体材料からなるブロック３２を用いた場合の
要部断面構造を同ヘッドの動作状態を想定して垂直磁気
記録媒体ＲＭと共々示したもので、該記録媒体ＲＭが、
図示の如くＮ・−Ｆｏ等からなる軟磁性ｌ１Ｉ１層ＷＭ
とＣ８−Ｃ６等からなる垂直磁化膜層ＨＭとの二層膜構
造になっているとすると、同ヘッドのこうした構成によ
り、同ヘッドによる該記録媒体ＲＭへのデータ書き込み
時、あるいは該記録媒体ＲＭからのデータ読み出し時に
は、これら磁性層と同ヘッドの上述した主磁極１０およ
び磁性体ブロック１２゜３２とによって同第５図に矢印
で示したような磁界のループが構成されることとなる。

このことは上記垂直磁化膜層１−ＩＭおよび主磁極１０
が互いに強く磁化されることを意味する。

このように、スライダ部を構成するブロックとして磁性
体ブロック３２を用いれば、記録再生感度をより一層高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる垂直磁気ヘッドの一実施例を
示す斜視図、第２図は同実施例ヘッドの要部断面構造を
示す断面図、第３図は同実施例ヘッドの組立分解図、第
４図はこの発明にかかる垂直磁気ヘッドの伯の実施例を
示す斜視図、第５図はこれら実施例ヘッドのスライダ構
成ブロックとして磁性体ブロックを用いた場合の要部断
面構造並びに磁界形成態様を示す断面図である。 １．１０・・・主磁極である高透磁率軟磁性薄膜、２．
２０・・・記録再生用コイル、 １１ａ、１１ｂ・・・主磁極保持体である非磁性基体、
１２・・・主磁極台となる高透磁率磁性体ブロック、３
０．３１．３２・・・スライダを構成するブロック、４
０・・・充填材、ＲＭ・・・垂直磁気記録媒体。 手続７市正書く方式） 昭和６０年９月３日 ＩＮ＋Ｓ Ｖす゛ し

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）非磁性基体にて挾持された高透磁率軟磁性薄膜と
   、 少なくとも該軟磁性薄膜との垂直方向に長くかつその略
   中央部に角柱あるいは円柱形状の突起を有して該突起の
   先端面が前記軟磁性薄膜の一方端およびこれを挾持する
   両非磁性基体と一体に接合される高透磁率磁性体の第１
   のブロックと、該第１のブロックの前記突起部周囲に巻
   装される導電コイルと、 略中央部に孔を有し、該孔内に前記軟磁性薄膜を挾持し
   た非磁性基体および前記第１のブロックの突起部を前記
   導電コイルごと内蔵した状態で前記第１のブロックに接
   合されるとともに、該接合される面の背面が前記軟磁性
   薄膜の先端と同一平面を共有する第２のブロックと、 該第２のブロックの前記孔内に充填されてこの露出面が
   該第２のブロックと同様前記軟磁性薄膜の先端と同一平
   面を共有する充填部材と を具えた垂直磁気ヘッド。
2. （２）前記第２のブロックは、前記軟磁性薄膜と同一平
   面を共有する面に、該軟磁性薄膜の膜面について垂直な
   １乃至複数の直線溝を有する特許請求の範囲第（１）項
   記載の垂直磁気ヘッド。
3. （３）前記第２のブロックは高透磁率磁性体からなる特
   許請求の範囲第（１）項または第（２）項記載の垂直磁
   気ヘッド。
4. （４）前記充填部材はフッ素樹脂からなる特許請求の範
   囲第（１）項記載の垂直磁気ヘッド。