JPH0348569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、磁気記憶部品に記録および読出しを
行う磁気ヘツドに関する。特に、面に垂直な磁化
容易軸をもつ平面状の磁気記録媒体を垂直軸成分
磁界で記録する垂直磁気記録方式に用いられる磁
気ヘツドに関する。 〔従来技術の説明〕 現在考えられている磁気記録方式としては、長
手磁気記録方式と上記垂直磁気記録方式とがあ
る。その中の長手磁気記録方式は、記録の高密度
化に対して限界を有することが理論的に証明され
ている。（岩崎、信学会、磁気記録研究試料
MR72−７、1972.6.およびS.Iwasaki、＆K.
Takamura、IEEE Tras.on Magn.MAG−11、
No.５、1173〜1175、1980）。 そこで近年、面に垂直な磁化を行う記録方式で
あつて、高密度記録に適する垂直磁気記録方式に
ついての研究・開発が盛んに行われている。 第１図は従来例垂直磁気記録方式の磁気ヘツド
の構造を示す斜視図である。従来例磁気ヘツド
は、磁気記録媒体１の面に垂直に接触する支持体
２に支持された主磁極３と、磁気記録媒体１には
接触しない外周にコイル４を有する補助磁極５に
よつて構成されている。 主磁極３は直接に磁気記録媒体に接触し、一般
にパーマロイ、アルバーム、センダストあるいは
ボロキユーブなどの軟磁性薄膜と、この薄膜を保
護するための熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、アル
ミナ系セラミツクスなどからなる支持体２から構
成されている。 一方、補助磁極５は、磁気記録媒体１を介して
主磁極３に対向して設置されるものであり、材質
としてはマンガン−亜鉛−フエライト焼結体がよ
く用いられている。この補助磁極５は磁気記録媒
体１と接触してはならないものであるが、記録・
再生の面を考えると、磁気記録媒体１に極力接近
するように設定する方が好ましい。そのため、補
助磁極５と磁気記録媒体１の間に微小ギヤツプを
設ける必要が生じるが、微小ギヤツプを設けた場
合には磁気記録媒体１のたわみやひずみ、あるい
は個々の磁気記録媒体１の厚みの不均一などのた
めに、補助磁極５と磁気記録媒体１の接触が懸念
される。 〔発明の目的〕 本発明は、上記の問題を解消するもので、磁気
記録媒体と補助磁極の間の微小ギヤツプの形成を
不要にし、性能の良い垂直磁気記録方式の磁気ヘ
ツドを提供することを目的とする。 〔発明の特徴〕 本発明は、面に垂直な磁化容易軸をもつ平面状
の磁気記録媒体を垂直成分磁界で記録する垂直磁
気記録方式に用いられ、高い透磁率および高い飽
和磁束密度を有する軟磁性の薄膜材を含む主磁極
と、上記磁気記録媒体を介してこの主磁極に対向
して設置された補助磁極とを含む垂直磁気記録方
式の磁気ヘツドにおいて、上記補助磁極の少なく
とも上記磁気記録媒体に接近する部分の表面がガ
ラス状カーボン材料を含む非磁性体の膜面で覆わ
れた構造を特徴とする。 また膜面の材料は、ガラス状カーボン材料集合
体、および／またはガラス状カーボン材料を主材
料とする複合材料集合体であり、膜面は磁気記録
媒体に対向する部分で、その磁気記録媒体の移動
方向に平行な断面でそのほぼ中央部の厚さが大き
くなる形状をなし、その膜面の厚さは最大部分で
３〜20μｍである。 すなわち、本発明の特徴とするところは、補助
磁極の全体または磁気記録媒体にもつとも近い部
分がガラス状カーボン材料集合体および／または
ガラス状カーボン材料を含む複合材料集合体から
なる点にある。このような補助磁極を用いた磁気
記録・再生では、補助磁極と磁気記録媒体とが接
触しても何ら支障がなく、しかも磁気記録媒体の
損傷がないために微小ギヤツプ形成に注意を払う
必要はない。すなわち、補助磁極の表面に設けら
れた膜面そのものを磁気記録媒体との間のギヤツ
プとして利用できる。 本明細書で、「ガラス状カーボン材料集合体」
および／または「複合材料集合体」とは注型、圧
縮、押出しなどの広く知られた各種成型法により
成型された成型体の形態、または基体表面にスパ
ツタリング法や蒸着法などで直接ガラス状カーボ
ン材料を析出させた析出体の形態をなす集合体で
ある。 以下、本発明を補足的に説明する。本発明の垂
直磁気記録方式の磁気ヘツドにおいては、補助磁
極の全体または磁気記録媒体に最も近い部分がガ
ラス状カーボン材料集合体および／またはガラス
状カーボン材料を含む複合材料集合体により構成
される。 このガラス状カーボン材料は、熱硬化性樹脂を
炭素化して得られるガラス状カーボン材料、共重
合や共縮合などにより熱硬化するように変性され
た樹脂を炭素化して得られるガラス状カーボン材
料、硬化あるいは炭素化の過程で化学処理により
結晶化を著しく妨げることにより得られるガラス
状カーボン材料、メタン、エチレン、ベンゼンな
どの低分子量炭化水素類を気相で熱分解して得ら
れるガラス状カーボン材料などであり、具体的に
は、ポリアクリロニトリル系ガラス状カーボン材
料、レーヨン系ガラス状カーボン材料、ピツチ系
ガラス状カーボン材料、リグニン系ガラス状カー
ボン材料、フエノール系ガラス状カーボン材料、
フラン系ガラス状カーボン材料、アルキツド樹脂
系ガラス状カーボン材料、不飽和ポリエステル系
ガラス状カーボン材料、キシレン樹脂系ガラス状
カーボン材料などが挙げられる。 また本発明でいうガラス状カーボン材料を含む
複合材料集合体は、前述のガラス状カーボン材料
と合成樹脂および／または炭素質フイラーとを含
有する複合材料の集合体を意味する。合成樹脂と
しては、塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、
ポリスチレン樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げら
れ、またフエノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂、メラミン
樹脂、アルキツド樹脂、キシレン樹脂などの熱硬
化性樹脂が挙げられる。また炭素質フイラーは、
一般的な炭素材料を意味するものであり、例えば
残炭素率の高いリグニンやピツチなどの天然物、
熱可塑性樹脂などを焼成することにより得られる
人造黒鉛、フアーネス法あるいは衝撃法などによ
り製造されるカーボンブラツク、天然に産出され
る天然石墨などを挙げられる。 前述硬化性樹脂は、ガラス状カーボン材料同士
あるいはガラス状カーボン材料と炭素質フイラー
を固着させるバインダーとして作用するので、こ
の樹脂を複合させることにより、衝突などの機械
的破壊に対して強度のある堅牢な複合材料集合体
を得ることができ、熱可塑性樹脂よりも好ましい
といえる。また熱硬化性樹脂を炭素化してガラス
状カーボン材料を得る場合には、熱硬化性樹脂に
前記炭素質フイラーを含有させると炭素化がより
一層容易になる。しかし、合成樹脂あるいは炭素
質フイラーをガラス状カーボン材料に対して多量
に複合させると、材料が不均一なものとなりやす
いため、複合材料中にはガラス状カーボン材料を
40容量％以上、好ましくは50容量％以上含ませる
ことがよい。 ガラス状カーボン材料集合体および／またはガ
ラス状カーボン材料を含む複合材料集合体の製造
方法としては、注型、圧縮、押出しなどの広く知
られた各種成型法を適用することができる。 補助磁極全体をガラス状カーボン材料集合体お
よび／またはガラス状カーボン材料を含む複合材
料集合体で構成する場合は、前記の各成型法で成
形した集合体を所望の形状・寸法に切り出し表面
を研摩すればよい。また、磁気記録媒体に最も近
い部分のみをガラス状カーボン材料集合体およ
び／またはガラス状カーボン材料を含む複合材料
集合体で構成する場合は、マンガン−亜鉛−フエ
ライトのブロツクの所望の面に、スパツタリング
や蒸着によりこのような材料を形成させるか、こ
のような材料集合体のブロツクを切り出し、削
り、さらに研摩して所定の形状・寸法に加工し、
これを接着させてもよい。 通常、補助磁極と磁気記録媒体のギヤツプは10
〜20μｍである。記録再生の面からみるとこのギ
ヤツプは小さいほど好ましいのであるが、補助磁
極と磁気記録媒体との接触は絶対に避けねばなら
ない。したがつて安全のために10〜20μｍ程度の
ギヤツプを設けるのが普通である。これに対して
本発明では、磁気記録媒体と接触してもその媒体
に傷をつけることのないガラス状カーボン材料集
合体の膜が補助磁極の表面に設けられているの
で、磁気記録媒体と補助磁極（厳密にはその表面
の膜）との接触を避ける必要はなく、わざわざギ
ヤツプを設ける必要もない。そのときの補助磁極
本体と磁気記録媒体とのギヤツプは、補助磁極の
表面に設けられた膜の厚さをわずかに越える程度
となる。したがつて、従来よりもギヤツプを小さ
くできる。 本発明で使用するガラス状カーボン材料集合体
は、磁気記録媒体と接触してもその媒体を傷つけ
ないだけでなく、スパツタリングにより極力薄い
膜を形成させることができ、非磁性であり、しか
も耐摩耗性にも優れる。 実施例は記録媒体に接近する部分のみを覆う
が、工作の都合によつては補助磁極の全体を覆つ
てもよい。 〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明の垂直磁気記録方式
の磁気ヘツドは、磁気記録媒体と補助磁極の間の
微小ギヤツプを設ける必要がなく、磁気記録媒体
と接触しても磁気記録・再生に全く支障がなく、
しかも磁気記録媒体を損傷させることはない。こ
れは、ガラス状カーボン材料集合体および／また
はガラス状カーボン材料集合体を含む複合材料集
合体の非磁性と磁気記録媒体との間の潤滑性によ
るものと考えられる。 また、本発明の磁気ヘツドは、耐蝕性および化
学的安定性にも優れているので、耐久性に優れた
磁気ヘツドとすることができる。さらに、主磁極
の支持体の全部または磁気記録媒体と接触する部
分をガラス状カーボン材料集合体および／または
ガラス状カーボン材料を含む複合材料集合体で構
成すると、磁気記録媒体の両面に同一の材料集合
体による磁気ヘツドが接触することになるので、
磁気ヘツドの偏摩耗がおこらない利点も生じる。 〔実施例による説明〕 以下本発明の垂直磁気記録方式の磁気ヘツドの
具体的態様を示すために、本発明を実施例により
さらに詳細に説明するが、以下に示す例はあくま
でも一例であつて、これにより本発明の技術的範
囲を限定するものではない。 実施例 １ 第２図は本発明実施例磁気ヘツドの構成を示す
斜視図である。本発明実施例磁気ヘツドは、磁気
記録媒体１の面に垂直に接触するアルミナ系セラ
ミツクスで形成された支持体１２に支持され、磁
気記録媒体１に接する面にガラス状カーボン材料
集合体による膜面１６を有するパーマロイ薄膜の
主磁極１３と、上記記録媒体１に接触する面に円
弧状のガラス状カーボン材料集合体による膜面１
６を有し、外周にコイル４が設けられ、マンガン
−亜鉛−フエライト焼結体によつて形成された補
助電極１５によつて構成されている。 この磁気ヘツド形成の詳細を説明すると、１mm
×１mm×４mm（縦×横×長さ）のマンガン−亜鉛
−フエライト焼結体の一方の先端を、エメリー紙
を用いて60mmの曲率半径を有する円弧状に加工し
た。次いでこの円弧状面に、厚さ約5μｍのガラ
ス状カーボン材料集合体（これは、見掛け比重
1.49、シヨア硬度112、熱伝導率3kcal／mhr℃の
特性を有する）をスパツタリングにより形成し
た。一方、パーマロイ薄膜をアルミナ系セラミツ
クス（日本電気硝子株式会社製の商品名ネオセラ
ム）および前記のガラス状カーボン材料集合体で
支持し主磁極を作成した。なお、ガラス状カーボ
ン材料集合体は、直接に磁気記録媒体に接触する
部分のみ用いた。 さらに、厚さ50μｍのポリエチレンテレフタレ
ートフイルムの両面に厚さ0.5μｍのFe−Niスパ
ツタ膜を形成し、その上にさらに厚さ0.5μｍの
Co−Crスパツタ膜を形成した20KBPI（Kilo、
Bits Per Inch）のデイスクを用意した。 以上述べた補助磁極、主磁極およびデイスクを
用いて、デイスクを介してその両面に補助磁極と
主磁極がそれぞれ接触するように（接触荷重は約
20ｇである。）第２図に示す状態に設置した。 次いで、デイスクを50万回走行させ、その時の
再生出力の低下、補助磁極の摩耗の程度および補
助磁極が接するデイスク面の損傷の程度を調べ
た。その結果は表に示す。 実施例 ２ 実施例１で用いたガラス状カーボン材料集合体
のかわりに、平均粒径0.10μｍのカーボンブラツ
ク粉末10容量％とフルフリルアルコール・ホルマ
リン・フエノールよりなる熱硬化性樹脂90容量％
を混合した後硬化させ、次いで炭素化したガラス
状カーボン材料を含む複合材料集合体を補助磁極
の先端に用いて、以下実施例１の方法に準じて試
験を行つた。その結果は表に示す。 比較例 １ 実施例１で用いたガラス状カーボン材料集合体
のかわりに、アルミナ系セラミツクス（日本電気
硝子(株)製の商品名ネオセラム）を切り出して、エ
メリー紙を用いて厚さ約5μｍ、曲率半径60mmの
円弧状に加工し、これを実施例１で用いたマンガ
ン−亜鉛−フエライト焼結体の一方の先端に接着
（接着剤はチバガイギー社製の商品名アラルダイ
トを用いた）して補助磁極を作製し、補助電極の
先端に用いて、以下実施例１の方法に準じて試験
を行つた。その結果は表に示す。 比較例 ２ 実施例１で用いたガラス状カーボン材料集合体
のかわりに、メチルメタクリレート樹脂をエタノ
ール／四塩化炭素混合溶媒（混合重量比１：１）
に溶解させ、この溶液を実施例１で用いたマンガ
ン−亜鉛−フエライト焼結体の一方の端に塗布
し、溶媒を除去して厚さ約5μｍのメチルメタク
リレートの膜を形成させ補助磁極を作製した。以
下実施例１の方法に準じて試験を行つた。その結
果は表に示す。 比較例 ３ 実施例１で用いたガラス状カーボン材料集合体
のかわりにテフロンを補助磁極の先端に用いるこ
とを試みたが、マンガン−亜鉛−フエライト焼結
体にテフロンが接着しなかつた。そこで、テフロ
ンを１mm×１mm×５mm（縦×横×長さ）の角柱に
切り出し、角柱の一方の端をエメリー紙を用い
て、60mmの曲率半径を持つ円弧に加工し、以下実
施例１の方法に準じて試験を行い、補助磁極の摩
耗の程度およびこれが接触するデイスク面の損傷
の程度を調べた。その結果は表に示す。 比較例 ４ ガラス状カーボン以外のカーボン材料であるグ
ラフアイトを用いて、実施例１と同様の実験を行
つた。その結果は表に示す。この例では、スパツ
タされたグラフアイトがほぼ完全に摩滅してしま
つた。また、媒体には目立つた損傷はないもの
の、媒体状にグラフアイト粉末が存在し、このた
めに出力の低下が起こつたものと考えられる。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例垂直磁気記録方式磁気ヘツドの
構成を示す斜視図。第２図は本発明実施例垂直磁
気記録方式磁気ヘツドの構成を示す斜視図。膜面
の厚さは誇張して描かれている。 １……磁気記録媒体、２，１２……支持体、
３，１３……主磁極、４……コイル、５，１５…
…補助磁極、１６……ガラス状カーボン材料集合
体による膜面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高い透磁率および高い飽和磁束密度を有する
   軟磁性の薄膜材を含む主磁極と、 平面状の磁気記録媒体を介してこの主磁極に対
   向して設置された補助磁極と を含む垂直磁気記録方式の磁気ヘツドにおいて、 上記補助磁極の少なくとも上記磁気記録媒体に
   接近する部分の表面がガラス状カーボンを組成成
   分として含有する非磁性体の膜面で覆われた構造
   を特徴とする垂直磁気記録方式の磁気ヘツド。 ２ 膜面の材料はガラス状カーボン材料集合体で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の垂直磁気記録
   方式の磁気ヘツド。 ３ 膜面の材料はガラス状カーボン材料を主材料
   とする複合材料集合体である特許請求の範囲第１
   項に記載の垂直磁気記録方式の磁気ヘツド。 ４ 膜面は磁気記録媒体に対向する部分で、その
   磁気記録媒体の移動方向に平行な断面でそのほぼ
   中央部の厚さが大きくなる形状をなし、その膜面
   の厚さは最大部分で３〜20μｍである特許請求の
   範囲第１項に記載の垂直磁気記録方式の磁気ヘツ
   ド。