JPH04178905A - 磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 - 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、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等に用いら
れる磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置に関する。

従来の技術 家庭用の高画質、小型ＶＴＲにおいては記録波長とトラ
ックピッチをできる限り小さくすることが必要である。

これを達成できる磁気記録媒体として、ＣｏＣｒに代表
されるような垂直磁気異方性を有する金属薄膜媒体があ
げられる。

以下に従来の磁気ヘッドおよびこれを用いた磁気記録再
生装置について説明する。

第８図、第９図は従来のフェライトヘッドの斜視図、お
よび媒体摺動面の正面図で、第１Ｏ図、第１１図は従来
の積層型磁気ヘッドの斜視図のおよび媒体摺動面の正面
図である。これらの図において、１は磁気ギャップ、２
は金属磁性体、３は非磁性基板、４はガラス、５はフェ
ライトコア、６は巻線窓である。垂直磁気記録媒体のよ
うな金属薄膜媒体に高トランク密度で短波長記録再生を
する場合には第８図に示すようなトラック加工を施した
フェライトヘッドや、第１θ図に示すような高飽和磁束
密度を有する金属磁性体を非磁性基板上に積層し、この
金属磁性体を主磁路とする積層型磁気ヘッドが使用され
る。

第８図のフェライトヘッドは磁気ギャップ近傍は狭トラ
ツク加工を施しであるが、残りの部分のほとんどは磁路
を構成するために再生効率がよい。

トラック幅の精度はギャップドパ−段階で狭トラツク加
工を施すときの溝入れの加工精度に依存し、トラックず
れによるトラック幅不良などは生じにくい。

また、第１０図に示す積層型磁気ヘッドでは磁気コアの
飽和磁束密度は８ｋＧ以上と高くとることができるので
、狭ギャップでのヘッドの飽和は生じにくい。

これらのヘッドを用いて、垂直磁気異方性を有しその磁
化容易軸が膜面に垂直な垂直磁気記録媒体に記録再生を
行う場合、磁気ヘッドの磁界の垂直方向成分が充分大き
く水平方向成分が小さ（、磁気記録媒体の垂直磁気異方
性がきわめて強くその配向性が優れていて、理想的に垂
直記録がなされれば、情報は互いに反平行な垂直方向の
磁化として記録され、隣あう磁化の転移点での反磁界は
高密度記録になるほど零に近づき磁化が安定に存在する
ために、高密度記録になると磁化が不安定となる従来の
面内記録に比べて高密度領域で高い再生出力が得られる
。

発明が解決しようとする課題 しかし、第８図のフェライトヘッドでは、狭トラツク加
工の際に第１２図に示すような加工変質層１０が表面に
数μｍ生じるために実効的なトラック幅が狭くなりやす
い。また、フェライトは飽和磁束密度が５ｋＧ程度と低
いために短波長記録再生するために狭ギャップ化した場
合、長波長では磁気コアが飽和して、所望の記録再生特
性を得ることが困難となる。

また、第１０図の積層型ヘッドでは、高周波の再生効率
は薄い金属磁性膜を積層し渦電流を抑制することで改善
することができるが、磁路はトラック幅で決まる金属磁
性膜の膜厚により構成されるために、全体の再生効率は
トラック幅が狭くなるほど低くなる。また、工法上、基
板を数十枚積み重ねたブロックプレートを切り出し、プ
レート切断、ギャップ面研磨等の加工を施した場合、最
終的には第１３図に示すようにトラックずれにより、実
際のトラック幅１１は所望のトラック幅より狭くなり、
トラック幅不良を生じやすい。

また、第１５図（ａ）のような磁化容易軸が膜面に垂直
な方向を向いている垂直磁気記録媒体とこれらの磁気ヘ
ッドの組合せにおいては、第１５図（ｂ）に示すような
垂直磁気記録特有のダイパルス状の再生波形を住し、後
の波形等化回路などを新たに設計しなおさなければなら
ず信号処理が難しくなるという欠点がある。これに対し
て第１６図（ａ）のような磁化容易軸が膜面から記録媒
体の移動方向に傾いた垂直磁気異方性を有する磁気記録
媒体では、第１６図（ｂ）に示すような単峰パルス状の
孤立再生波形を生じ、従来の面内磁気記録再生装置に用
いているものと同様の信号処理回路を用いることができ
るが、孤立波形の半値幅が広がり記録密度特性が劣化し
、また入出力特性上に顕著な記録減磁が観察され最適記
録電流の範囲が狭いという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決しようとするもので、狭
トラツクにおいてのトラック幅の精度がよく、良好な電
磁変換特性を有し、かつ大量生産に適した構造の磁気ヘ
ッドを提供し、かつ優れた高密度記録再往特性を存する
磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の磁気ヘッドは、金属
磁性体を非磁性基板により挟んだ構造の第１のコアと、
強磁性酸化物からなる第２のコアを磁気ギャップを介し
て接合した構造の磁気ヘッドにおいて、磁気ギャップ形
成面における前記第１のコアの幅と前記第２のコアの幅
が異なることを特徴としている。

また本発明の磁気記録再生装置は、金属磁性体を非磁性
基板により挟んだ構造の第１のコアと、強磁性酸化物か
らなる第２のコアを磁気ギャップを介して接合した構造
の磁気ヘッドで磁気ギャップ形成面における前記第１の
コアの幅と前記第２のコアの幅が異なる磁気ヘッドと、
垂直磁気異方性を有しその磁化容易軸が記録媒体の移動
方向に傾いている磁気記録媒体とを備え、前記記録媒体
の前記移動方向に前記磁気ヘッドの前記第１のコアを配
置したことを特徴としている。

作用 上記構成によって本発明の磁気ヘッドは、再生のトラッ
ク幅が狭い側のコアの幅によって規定されるため、狭い
側のコアの幅の精度を管理することによりトラック幅不
良が大幅に少なくなる作用がある。また、一方のコアに
金属磁性体を配しているために、狭ギヤツプ時でも磁気
ギャップ近傍は飽和しにくく長波長から短波長まで、良
好な記録特性を得ることができる。さらに、他方のコア
は磁気ギャップ近傍にのみトラック加工が施され、磁路
の大部分は分厚いフェライトにより構成されているため
に、狭トラツクにおいて再生効率が高い。また、本発明
の構成により波形等化等の信号処理が簡単な単峰的でか
つ半値幅の狭いパルス上の孤立再生波形が得られ、高密
度での記録再生特性に優れ、最適記録電流の範囲が広い
磁気記録再生装置が得られる。

実施例 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例における磁気ヘッドの斜視図
を示し、第２図は記録媒体摺動面の正面図を示す。

本実施例の磁気ヘッドでは第１図、第２図に示すように
、一方の磁気コアは非磁性基板３により金属磁性体２が
挟持され、他方の磁気コアはフェライトコア５により構
成される。巻線窓６は磁気コアの体積の大きいフェライ
トコア５側に形成される。フェライトコア５の磁気コア
には磁気ギャップ近傍だけにトラック幅規制の溝加工が
施されているが、この場合の再生トラック幅は幅の狭い
側のコアである金属磁性体側の幅によって決定される。

一般にスパッタ蒸着等により非磁性基板上に形成する金
属磁性体の膜厚はスパッタレートのわずかな変動により
、成膜時間が長い膜厚が厚い場合には、形成した膜の膜
厚が所望の膜厚から数μｍずれる場合がある。これをそ
のまま用いて第１０図にあるような積層型磁気ヘッドを
作成すると多くのトラック幅不良が生じる。したがって
、ギャップ形成時にこれを突き合わせるときにわずかに
ずらしてトラック幅分だけ突き合うようにするが、ギャ
ップ面研磨時のわずかなずれ等によりギャップドパ−全
体で同一のトランク幅を実現するのは困難であるため、
積層型磁気ヘッドは狭トラツクにおいてトラック幅精度
の点から有利である。

また、フェライトヘッドの狭トラツク加工の精度はトラ
ック幅には依存せず、ｌｕｍ以下であるが、溝周辺に第
１２図および第１４図に示すように加工変質層ＩＯが１
〜２μｍ程度存在し、この加工変質層部分は透磁率が低
く良好な再生特性は期待できないため、フェライトヘッ
ドは再生効率の観点からトラック幅の広い場合に有利で
ある。

したがってトラック幅の広い場合は、金属磁性体の膜厚
をトラック幅よりも厚めにし、フェライトヘッドのトラ
ック加工による幅をトラック幅になるようにし、トラッ
ク幅が狭い場合には金属磁性体の膜厚をトラック幅にな
るようにし、フェライトヘッドのトラック加工による幅
をトラック幅よりも厚くすると最も効果的である。

本実施例の磁気ヘッドにおいては、トラック幅２０μｍ
以下では金属磁性膜の膜厚をトラック幅より広くし、フ
ェライトヘッドの溝入れによるトラック加工の幅をトラ
ック幅と等しくし、またトラック幅２０μｍ以下では金
属磁性膜の膜厚をトラック幅と等しくし、フェライトヘ
ッドの溝加工によるトラック加工の幅をトラック幅より
広くすると、良好な記録再生特性を維持したままで、最
も不良率が少なかった。

また、ギャップ長０．１μｍの磁気ヘッドの記録再生特
性は、第１８図に示すように、長波長ではヘッドが飽和
しにくいため積層型磁気ヘッドの出力とほぼ同等で、短
波長では再生効率が高いためにフェライトヘッドとほぼ
同等の優れた記録再生特性を示した。

第３図は本発明の一実施例における磁気記録再生装置の
橿ｔＬル÷す口であふ一図にふいて〜２し士金ｇＭｉ性
体、５はフェライトコア、７は磁気ヘッド、８は磁気記
録媒体、９は媒体移動方向、１２は記録媒体の磁化容易
軸方向、１３はベースフィルムである。磁気記録媒体８
はＣｏＣｒ等の垂直磁気異方性を有し、斜方蒸着法等を
用いて形成したことにより、その磁化容易軸１１が媒体
の移動方向９に傾いている。磁気ヘッドは一方の磁気コ
アは金属磁性体２により、他方の磁気コア５はフェライ
トにより構成される。第６図は積層型磁気ヘッドと本実
施例の磁気ヘッドのギャップ近傍の記録時の磁束の分布
を計算機により求めたもので、第７図は各ヘッドのヘッ
ド磁界のＸ成分を計算機により求めたものである。従来
のヘッドでは磁気ギャップを挾んで両側のコアの飽和磁
束密度が等しいために、磁束は第６図（ｂ）のように磁
気ギャップを中心に円弧上になり、ヘッド磁界分布は第
７図（ｂ）のように磁気ギャップを中心として左右対称
となるが、本実施例の場合、記録の磁束は第６図（ａ）
に示すようにフェライトコア側で飽和するためら二〜ヘ
ッドＴｅｌ！ｘＲは第１図（ａ）のように７エライトコ
ア側で媛やがな僅さをもち、金属磁性体側では着、峻な
傾きをもつ。

第３図で記録時に磁気へソド７のリーディングエツジで
ある金属磁性体２側の急峻な磁界は磁気記録媒体８の磁
化容易軸方向１２の向きに印加されるために、媒体を強
（磁化するが、トレーリングエツジであるフェライトコ
ア５例の緩やかな磁界は磁気記録媒体８の磁化容易軸方
向１２と直交する磁化困難軸方向に印加されるために、
媒体を磁化することはできない。したがって最終的に磁
気記録媒体８は磁化容易軸方向１２にのみ強く磁化され
るために優れた記録再生特性を示す。

これに対し第１５図に示すような、磁気ギヤ７１を挾ん
で両側の磁気コアＬこ用いている磁性体の飽和磁束密度
が等しいような磁気ヘッドと、磁化容易軸が記録媒体の
膜厚方向にある垂直磁気記録媒体の組合せの磁気記録再
生装置では、磁気ギャップを挟んで両側の磁界は対称で
あり、記録時には磁界は磁気記録媒体の磁化容易軸から
傾いた方向に印加され、特にトレーリングエツジでの記
録磁界により垂直方向に記録された磁化が乱されるため
に、良好な記録再生特性が得られないばかりか、垂直記
録特有のグイパルス状の孤立再生波形が生じるために、
後の信号処理において難しい波形等化方法が必要となっ
てくる。また、第１６図に示すような、磁気ギャップを
挟んで両側の磁気コアに用いている磁性体の飽和磁束密
度が等しいような磁気ヘッドと、磁化容易軸が記録媒体
の移動方向に傾いた垂直磁気記録媒体の組合せの磁気記
録再生装置では、孤立再生波形は単峰的なパルスとなる
が、リーディングエツジで磁気記録媒体の磁化容易軸方
向に記録された磁化は、トレーリングエツジの急峻な磁
界分布により乱されて、孤立再生波形は単峰的であるが
半値幅が広（、したがって高密度での垂直磁気記録特性
が劣化する。その点で本発明の第３図の構成の磁気記録
再生装置は第１７図に示すように孤立再生波形は半値幅
が狭く、優れた特性を示す。

第４図および第５図は従来の磁気ギャップを挾んで両側
の磁気コアに用いている磁性体の飽和磁束密度が等しい
ような磁気ヘッドと、磁化容易軸が記録媒体の移動方向
に傾いた垂直磁気記録媒体の組合せの磁気記録再生装置
と本実施例の磁気記録再生装置での入出力特性および記
録密度特性を示す。本実施例の磁気記録再生装置では最
適記録電流の範囲が広く、かつ高密度の記録再生特性が
優れていることがわかった。

発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明は狭トラツクの磁
気ヘッドにおいても、トラック幅精度が高く、狭いギャ
ップ時でも良好な記録特性を有する磁気ヘッドを容易に
実現できる。さらに、本発明は波形等化等の信号処理が
簡単な単峰的でかつ半値幅の狭いパルスの孤立再生波形
が得られ、高密度での記録再生特性に優れ、最適記録電
流の範囲が広い磁気記録再生装置を容易に実現できる。

したがって本発明の磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置
はきわめて産業上の利用価値が高いものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の磁気ヘッドの一実施例における斜視図
、第２図は同磁気ヘッドの磁気記録媒体摺動面の正面図
、第３図は本発明の磁気記録再生装置の一実施例におけ
る構成図、第４図は同磁気記録再生装置における入出力
特性を示す図、第５図は同磁気記録再生装置における記
録密度特性を示す図、第６図（ａ）（ｂ）は本発明の磁
気ヘッドの一実施例における記録時の磁束分布を示す図
、第７図（ａ）（ｂ）は同磁気ヘッドの磁界分布を示す
図、第８図はフェライトヘッドの斜視図、第９図は同磁
気ヘッドの媒体摺動面の正面図、第１θ図は積層型ヘッ
ドの斜視図、第１１図は同磁気ヘッドの媒体摺動面の正
面図、第１２図は加工変質層のあるフェライトヘッドの
媒体摺動面の正面図、第１３図はトラックずれの生じた
積層型ヘッドの媒体摺動面の正面図、第１４図は本発明
の一実施例における磁気ヘッドの磁気記録媒体摺動面の
正面図、第１５図（ａ）（ｂ）は磁気ギャップを挟んで
両側の磁気コアに用いている磁性体の飽和磁束密度が等
しいような磁気ヘッドと、磁化容易軸が記録媒体の膜厚
方向にある垂直磁気記録媒体の組合せの磁気記録再生装
置の構成図と孤立再生波形を示す図、１１６図（ａ）（
ｂ）は磁気ギャップを挟んで両側の磁気コアに用いてい
る磁性体の飽和磁束密度が等しいような磁気ヘッドと、
磁化容易軸が記録媒体の移動方向に傾いた垂直磁気記録
媒体の組合せの磁気記録再生装置の構成図と孤立再生波
形を示す図、第１７図（ａ）（ｂ）は磁気ギャップを挟
んで一方の磁気コアに金属磁性体を非磁性基板により挾
んだ構造のコアを用い、他方に強磁性酸化物からなるコ
アを用いた構造の磁気ヘッドと、磁化容易軸が記録媒体
の移動方向に傾いた垂直磁気記録媒体の絵合せの磁気記
録再生装置の構成図と孤立再生波形を示す図、第１８図
は本発明の磁気ヘッドの一実施例における胃性出力の周
波数特性を示す図である。 ｌ・・・・・・磁気ギャップ、２・・・・・・金属磁性
体、３・・・・・・非磁性基板、５・・・・・・フェラ
イトコア、８・・・・・・磁気記録媒体、９・・・・・
・媒体移動方向、１２・・・・・・磁化容易軸方向。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　はが２名馬　　ｌ
　　図　　　　　　　　　　　　　　　　ｓ　−フ番ラ
イトコ１第２図 ２−・４″為区様本 ５−−−フェライトつア Ｂ−ａ気札日拝俸 ／２−、、　　ｚ区イし４５−ち軸２テ（すｊ１３図 ／２　　　ｆ３ ａ　４　図 １ｓ：雀力 お！Ｉｅ／ｎ 第　６　　ｔｌ （匈 品　７　図 （す ＃４に 第８図 第９図 第１Ｏ区 第１２図 仝 第１３囚 第１４図 第１５図 （αン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（ト）第１６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属磁性体を非磁性基板により挟んだ構造の第１
   のコアと、強磁性酸化物からなる第２のコアを磁気ギャ
   ップを介して接合した構造の磁気ヘッドにおいて、磁気
   ギャップ形成面における前記第１のコアの幅と前記第２
   のコアの幅が異なることを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）金属磁性体を非磁性基板により挟んだ構造の第１
   のコアと、強磁性酸化物からなる第２のコアを磁気ギャ
   ップを介して接合した構造の磁気ヘッドで磁気ギャップ
   形成面における前記第１のコアの幅と前記第２のコアの
   幅が異なる磁気ヘッドと、垂直磁気異方性を有しその磁
   化容易軸が記録媒体の移動方向に傾いている磁気記録媒
   体とを備え、前記記録媒体の移動方向に前記磁気ヘッド
   の前記第１のコアを配置したことを特徴とする磁気記録
   再生装置。