JPH10143816A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ギャップの幅よりも外側への漏洩磁界を
小さくし隣接トラックからのサイドイレーズ効果に起因
する再生出力の低下を抑制し、さらに、上記サイドイレ
ーズ効果を小さく抑えた上で再生効率を可能な限り大き
くし得る磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 磁気ギャップ５両側に、磁気ギャップ５
と平行ギャップ面７及びギャップ面６の外側に磁気ギャ
ップ５に対して３０度以上の側面角θで形成されたトラ
ック側面部６を持ち、酸化物軟磁性材料からなる磁気コ
ア半体１と、磁気コア半体１と磁気ギャップ５との間
で、少なくとも一方の磁気コア半体１のギャップ面７及
びトラック側面部６に被着された飽和磁束密度が１．０
Ｔ以上である軟磁性材料とを備え、媒体に所定のトラッ
クピッチで情報を記録・再生する磁気ヘッドにおいて、
高飽和磁束密度を有する軟磁性材料の飽和磁束密度、あ
るいは側面角を適正な値に設定する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体に磁
気コアを摺動させて情報の記録、再生を行う磁気記録再
生装置、特に、ＶＴＲやＦＤＤ等に用いられる誘導型磁
気ヘッド、特に、磁気コアとして酸化物軟磁性材料を用
い、磁気ギャップを介して対向する磁気コア半体の面に
高飽和磁束密度を有する軟磁性材料を被着させた、いわ
ゆるメタルインギャップヘッド（以下ＭＩＧヘッドと称
する）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ、ＤＡＴ等の磁気記録再生装置に
おいては小型化や高画質化、高音質化を目的に記録密度
の向上のため短波長記録とともに小トラック幅化、磁気
記録媒体の高保磁力化が図られている。高保磁力媒体に
対して良好な記録を行うために、磁気コアの磁気ギャッ
プ付近に高飽和磁束密度を有する軟磁性材料を配置した
ＭＩＧヘッドが提案されている。

【０００３】ＭＩＧヘッドにおいては、磁気ギャップに
よる信号の記録及び再生の他に、磁気コア半体同士の接
合時における加熱時に、磁気コア半体とこの磁気コア半
体の面に被着させた軟磁性材料の相互の拡散に起因して
磁気コア半体と軟磁性材料との界面に形成される疑似ギ
ャップによっても信号の記録および再生が行われるため
に、信号品質の劣化を生ずることが知られている。疑似
ギャップによる信号の再生の影響を小さくするために、
磁気コア半体と軟磁性材料との界面を磁気ギャップ面に
対して非平行として、そのアジマス効果によって疑似ギ
ャップによる再生信号を低減する方法が知られているが
磁気コア半体の製造プロセスが複雑になるという問題が
あった。

【０００４】しかしながら、特開平３−１９１１２号公
報に示されるように、磁気コア半体と軟磁性材料との界
面に拡散を抑制する薄膜を形成し、疑似ギャップ長を小
さくすることによって、磁気コアと軟磁性材料との界面
を磁気ギャップに対して平行にした、いわゆる平行ＭＩ
Ｇヘッドでも疑似ギャップによる影響を小さく抑えるこ
とができるようになり、ＭＩＧヘッドの製造プロセスが
容易になった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記平行ＭＩＧヘッド
においては、高飽和磁束密度を有する軟磁性材料がギャ
ップ面のみならずトラック側面部にも形成されるため、
記録時の磁気ギャップの外側への漏洩磁界により隣接ト
ラック信号の一部を消去する、いわゆるサイドイレーズ
効果があり、また、ヘッドの再生効率にも悪影響を与え
ることがあるという問題があった。

【０００６】特に、サイドイレーズ幅が同じでも、ディ
ジタルＶＴＲをはじめとするトラックピッチの小さいシ
ステムにおいては、トラックピッチの大きいシステムに
較べて相対的に消去された幅の実効トラック幅に対する
割合が大きいので、サイドイレーズ効果は再生信号のＳ
／Ｎの低下により大きな影響を与える。従って、トラッ
クピッチの小さいシステムにおいてサイドイレーズ幅を
抑制することは極めて重要である。

【０００７】本発明の目的は、高飽和磁束密度を有する
軟磁性材料の飽和磁束密度、およびトラック幅を規制す
るトラック側面部のギャップ面に対する側面角をトラッ
クピッチに応じて適当な値に選択することによって、磁
気ギャップの幅よりも外側への漏洩磁界を小さくし隣接
トラックからのサイドイレーズ効果に起因する再生出力
の低下を抑制し得る磁気ヘッドを提供することにある。

【０００８】さらに、上記サイドイレーズ効果を小さく
抑えた上で再生効率を可能な限り大きくし得る磁気ヘッ
ドを提供することを本発明の目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この第１の発明になる磁
気ヘッドは、磁気ギャップと、この磁気ギャップの両側
に、上記磁気ギャップと平行な面及びこの平行な面の外
側に上記磁気ギャップ面に対して３０度以上の側面角で
形成されたトラック側面部を持ち、酸化物軟磁性材料か
らなる磁気コア半体と、この磁気コア半体と上記磁気ギ
ャップとの間で、少なくとも一方の磁気コア半体の平行
な面及びトラック側面部に被着された飽和磁束密度が
１．０Ｔ以上である軟磁性材料とを備え、媒体に所定の
トラックピッチで情報を記録・再生する磁気ヘッドであ
って、上記軟磁性材料の飽和磁束密度をＢｓ［Ｔ］、上
記側面角をθ［ｄｅｇ．］、上記トラックピッチをＴｐ
［μｍ］、上記媒体の保磁力をＨｃ［Ｏｅ］としたとき
に、１０００≦Ｈｃ≦１７５０の範囲において次式
（１）、

【００１０】

【数３】

【００１１】１７５０≦Ｈｃ≦３０００の範囲において
次式（２）、

【００１２】

【数４】

【００１３】の関係を満足するものである。

【００１４】この第２の発明になる磁気ヘッドは、上記
第１の発明になる磁気ヘッドにおいて、側面角θを６５
度以下としたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に従って
説明する。図１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の
一実施例になる磁気ヘッドの外観を示す斜視図及び平面
図である。図１において、１は酸化物軟磁性材料からな
る磁気コア半体、２は磁気コア半体１の面に被着した高
飽和磁束密度を有する軟磁性材料、３はコイルを巻回す
るための巻線窓、４は磁気コア半体１を接合するととも
に磁気ギャップ５を形成するＳｉＯ₂からなる溶着ガラ
スである。

【００１６】図１に示した磁気ヘッドは、磁気ギャップ
５に対して平行な面（ギャップ面７）とこのギャップ面
７の外側に磁気ギャップ５と側面角θ（θは３０度以
上）で形成したトラック側面部６を持つ磁気コア半体１
のギャプ面７とトラック側面部６に軟磁性材料を被着し
た平行ＭＩＧヘッドである。

【００１７】この平行ＭＩＧヘッドは、媒体と摺動し、
媒体に所定のトラックピッチで情報を記録・再生し、軟
磁性材料２の飽和磁束密度をＢｓ［Ｔ］、側面角をθ
［ｄｅｇ．］、上記トラックピッチをＴｐ［μｍ］、上
記媒体の保磁力をＨｃ［Ｏｅ］としたときに、１０００
≦Ｈｃ≦１７５０の範囲において次式（１）、

【００１８】

【数５】

【００１９】１７５０≦Ｈｃ≦３０００の範囲において
次式（２）、

【００２０】

【数６】

【００２１】の関係を満足するように構成する。

【００２２】上記式（１）、式（２）を満足することに
よって、磁気コア半体１内部において磁気飽和すること
がないため、磁気ギャップ５の幅（トラック幅）より外
側へ漏洩する漏洩磁界を小さくすることができサイドイ
レーズ効果を抑制する。また、トラック側面部６のギャ
ップ面７に対する側面角θを大きくすることによって
も、ギャップ近傍でのトラック幅方向への漏洩磁界を小
さくすることができ、サイドイレーズ効果を抑制する．

【００２３】上記式（１）及び式（２）において、側面
角θは６５度以下とするのが好ましい。磁気ギャップ側
面の側面角を６５度以下とすることで再生効率の低下を
小さく抑えることができ、再生出力を著しく低下させる
ことがない磁気ヘッドを実現することができる。

【００２４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。図１及
び図２に示した磁気ヘッドコア半体１を構成する酸化物
軟磁性材料として、飽和磁束密度０．５Ｔのフェライ
ト、高飽和磁束密度を有する軟磁性材料２として飽和磁
束密度１．５ＴのＦｅ−Ｚｒ−Ｎ合金を用いたＭＩＧヘ
ッドを試作した。

【００２５】まず、台形状に加工したフェライト基板の
上に軟磁性材料Ｆｅ−Ｚｒ−Ｎをイオンビームスパッタ
により成膜した。なお、上記フェライト基板には巻線用
の巻線窓３となる溝をアペックス（Ａｐｅｘ）角αが４
５度となるように形成している。さらに、上記フェライ
ト基板には、図３、図４及び図５に示すようにトラック
幅Ｔｗを規制するトラック側面部６のギャップ面７に対
する角度（以下側面角）θを、４５度、６０度及び９０
度、また、トラック幅を１４μｍとなるように溝を形成
した。

【００２６】次に、フェライト基板を磁気ギャップ１を
形成するＳｉＯ₂を介して加熱接合し、ギャップ長は
０．２１μｍに規制した。さらに、磁気ヘッドのギャッ
プ深さ８（図１参照）は１２μｍに規制した。

【００２７】これらのＭＩＧヘッドの再生出力を、保磁
力１７５０Ｏｅのテープ媒体を用いて測定した。この測
定におけるＭＩＧヘッドとテープ媒体間の相対速度は１
０．２ｍ／ｓとした。

【００２８】図６は、トラック幅、相対速度およびコイ
ル巻数による規格化再生出力の周波数特性の結果を示
し、図７は、側面角θのＭＩＧヘッドに対する２０．４
ＭＨｚ（記録波長０．５μｍ）における相対再生出力を
示している。再生出力は、側面角θが大きいほど再生出
力は低下し、側面角４５度のヘッドに対して６０度、９
０度のヘッドの再生出力はそれぞれ０．８ｄＢ、１．９
ｄＢ低下している。

【００２９】次に、試作したＭＩＧヘッドについて、保
磁力１７５０Ｏｅのテープ媒体に記録波長２μｍ（周波
数５．１ＭＨｚ）の信号を記録した時のサイドイレーズ
幅を磁気力顕微鏡を用いて測定した。測定したサイドイ
レーズ幅を図８にそれぞれに示す。サイドイレーズ幅
は、側面角θが大きいほど小さく抑えることができる。
側面角４５度のＭＩＧヘッドのサイドイレーズ幅が１．
９μｍであるのに対して、側面角６０度と９０度のＭＩ
Ｇヘッドではそれぞれ０．５μｍ、０．６μｍであっ
た。

【００３０】軟磁性材料２の成膜時に、ギャップ面７と
トラック側面部６、アペックス角α上部の軟磁性材料２
ではそれぞれ成膜の角度が異なるために軟磁性材料２の
膜の構造が異なり透磁率にも差異を生じることが考えら
れるため、軟磁性材料の膜の透磁率に対する成膜角度依
存性を測定した。側面角を変えた数種類のフェライト基
板に対して軟磁性材料の膜を成膜し透磁率を測定した。
この透磁率の測定結果を図９に示す。フェライト基板の
側面角度を大きくすることによって軟磁性材料の膜の透
磁率は低下し、側面角の大きい域でこの傾向は顕著にな
ることが明らかになった。

【００３１】トラック側面部６およびアペックス角α上
部の軟磁性材料２の膜の透磁率の低下を考慮し、これら
の部分の透磁率に測定によって得られた値を用いて、計
算機シミュレーションにより側面角θの異なるＭＩＧヘ
ッドのコア効率を求めた。側面角θに対するコア効率の
特性を図１０に示す。コア効率は側面角θの増加に伴っ
て減少する傾向が見られ、側面角θが大きい場合にはそ
の傾向はより顕著である。側面角４５度のＭＩＧヘッド
に対して６０度、９０度のＭＩＧヘッドのコア効率はそ
れぞれ０．４１ｄＢ、１．２３ｄＢ低下した。側面角θ
が６５度以下のＭＩＧヘッドによって、側面角４５度の
ＭＩＧヘッドに対する再生効率の低下が０．５ｄＢ以下
の良好な再生効率が得られる。さらに、上記試作ヘッド
と異なり、トラック側面部６およびアペックス角α上部
の軟磁性材料２の膜の透磁率がギャップ面７の透磁率に
較べ低下しない場合には同様の計算から６０度以下で良
好な再生効率が得られる。

【００３２】トラック側面部６およびアペックス角α上
部の磁性膜の透磁率の低下を考慮し、これらの部分の透
磁率の値として測定によって求めた透磁率を用いて、最
適記録電流を流したときの磁気コア半体接合面における
トラック幅Ｔｗ方向のトラック端部からの距離に対する
漏洩磁界強度（摺動方向成分）Ｈｘを求める計算機シミ
ュレーションを行った（図１１）。なお、図１１は摺動
面から１００ｎｍの高さでの漏洩磁界強度を示してい
る。漏洩磁界強度が媒体の保磁力よりも大きくなる領域
でサイドイレーズ効果が生じるため、サイドイレーズ幅
は側面角θとテープ媒体の保磁力に依存する。一例とし
て保磁力１７５０Ｏｅのテープ媒体を用いた場合の側面
角θおよび軟磁性材料２の飽和磁束密度に対するサイド
イレーズ幅の特性を図１２に示した。側面角θが小さく
なるほどサイドイレーズ幅は増大し、側面角θが小さい
領域でこの傾向が顕著である。また、軟磁性材料２の飽
和磁束密度が小さくなるほどサイドイレーズ幅は減少
し、軟磁性材料の飽和磁束密度の小さい領域でこの傾向
は顕著である。なお、トラック側面部６及びアペックス
角α上部に成膜した軟磁性材料の透磁率に上記の透磁率
の測定によって得られた値を用いてもサイドイレーズ幅
の特性に変化は見られなかった。

【００３３】テープ媒体のトラックピッチに対するサイ
ドイレーズ幅の割合が １／２０以下である場合にサイ
ドイレーズ効果による再生出力の低下は０．５ｄＢ以下
の良好な特性が得られるので、軟磁性材料の飽和磁束密
度をＢｓ［Ｔ］、トラック側面部６のギャップ面に対す
る側面角をθ［ｄｅｇ］、トラックピッチをＴｐ［μ
ｍ］、媒体の保磁力をＨｃ［Ｏｅ］ としたときに、１
０００≦Ｈｃ≦１７５０の範囲において、次式（１）、

【００３４】

【数７】

【００３５】１７５０≦Ｈｃ≦３０００の範囲におい
て、次式（２）、

【００３６】

【数８】

【００３７】を満足すると良好なサイドイレーズ特性が
得られる。

【００３８】

【発明の効果】上記のように、本発明の磁気ヘッドによ
れば、磁気ギャップと、この磁気ギャップの両側に、上
記磁気ギャップと平行な面及びこの平行な面の外側に上
記磁気ギャップ面に対して３０度以上の側面角で形成さ
れたトラック側面部を持ち、酸化物軟磁性材料からなる
磁気コア半体と、この磁気コア半体と上記磁気ギャップ
との間で、少なくとも一方の磁気コア半体の平行な面及
びトラック側面部に被着された飽和磁束密度が１．０Ｔ
以上である軟磁性材料とを備え、媒体に所定のトラック
ピッチで情報を記録・再生する磁気ヘッドにおいて、高
飽和磁束密度を有する軟磁性材料の飽和磁束密度、ある
いは側面角を上記式（１）及び（２）で示す適正な値に
設定することによって、トラック幅の外側へ漏洩する漏
洩磁界を小さく抑えることができ、隣接トラックへのサ
イドイレーズ効果を抑制し良好な記録を実現し得る。

【００３９】さらに、磁気ギャップ側面の側面角を６５
度以下とすることで再生効率の低下を小さく抑えること
ができ、再生出力を著しく低下させることがない磁気ヘ
ッドを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態例になる磁気ヘッドの
外観を示す斜視図、平面図及び断面図である。

【図２】 本発明の一実施例になるＭＩＧヘッド（θ＝
４５度）の摺動面形状を示す平面図である。

【図３】 本発明の一実施例になるＭＩＧヘッド（θ＝
６０度）の摺動面形状を示す平面図である。

【図４】 本発明の一実施例になるＭＩＧヘッド（θ＝
９０度）の摺動面形状を示す平面図である。

【図５】 本発明の一実施例になるＭＩＧヘッドの再生
出力の周波数特性を示す図である。

【図６】 本発明の一実施例になるＭＩＧヘッドの側面
角に対する相対出力特性を示す図である。

【図７】 本発明の一実施例になるヘッドのサイドイレ
ーズ幅を示す図である。

【図８】 Ｆｅ−Ｚｒ−Ｎ合金基板の側面角に対する透
磁率特性を示す図である。

【図９】 本発明の一実施例になるＭＩＧヘッドの側面
角に対するコア効率特性を示す図である。

【図１０】 飽和磁束密度１．５ＴのＦｅ−Ｚｒ−Ｎ合
金を用いた磁気ヘッドのトラック幅方向に対する漏洩磁
界の摺動方向成分の図である。

【図１１】 トラック幅方向に対する漏洩磁界より求め
た、媒体の保磁力が１７５０Ｏｅである時の側面角およ
び高飽和磁束密度を有する軟磁性材料の飽和磁束密度に
対するサイドイレーズ幅を示す図である。

【符号の説明】

１ 酸化物軟磁性材料磁気コア半体、２ 高飽和磁束密
度を有する軟磁性材料、３ 巻線窓、４ 溶着ガラス、
５ 磁気ギャップ、６ トラック側面部、７ギャップ
面、８ ギャップ深さ、α アペックス角、Ｔｗ トラ
ック幅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ギャップと、この磁気ギャップの両
   側に、上記磁気ギャップと平行な面及びこの平行な面の
   外側に上記磁気ギャップ面に対して３０度以上の側面角
   で形成されたトラック側面部を持ち、酸化物軟磁性材料
   からなる磁気コア半体と、この磁気コア半体と上記磁気
   ギャップとの間で、少なくとも一方の磁気コア半体の平
   行な面及びトラック側面部に被着された飽和磁束密度が
   １．０Ｔ以上である軟磁性材料とを備え、媒体に所定の
   トラックピッチで情報を記録・再生する磁気ヘッドであ
   って、上記軟磁性材料の飽和磁束密度をＢｓ［Ｔ］、上
   記側面角をθ［ｄｅｇ．］、上記トラックピッチをＴｐ
   ［μｍ］、上記媒体の保磁力をＨｃ［Ｏｅ］としたとき
   に、１０００≦Ｈｃ≦１７５０の範囲において次式
   （１）、 【数１】 １７５０≦Ｈｃ≦３０００の範囲において次式（２）、 【数２】 の関係を満足することを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 側面角を６５度以下としたことを特徴と
   する請求項１記載の磁気ヘッド。