JPS59175013A - 垂直記録用単磁極型複合磁気ヘツド - 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 本発明は磁気記録媒体として例えばフレキシブルディス
クを使用するフレキシブルディスク装置の記録長生ヘッ
ドとして用いて好適な垂直記録用単磁極型複合磁気ヘッ
ドに関する。

背景技術とその問題点 一般に磁気記録媒体としてフレキシブルディスクを使用
するフレキシブルディスク装置が提案されている。この
フレキシブルディスク装置は記録再生ヘッドの一個を使
用し、記録再生を行う様にしたもので、斯るフレキシブ
ルディスク装置に於いては磁気記録媒体の取付時（チャ
ッキング時）に生ずる多少のずれ、磁気記録媒体の温度
湿度の変化により生ずる伸縮によりトラックずれを生ず
る不都合があり、特に再書込み時にこのトラックずれに
より前データの消し残りを生じる等があり、この為再生
時に正確なデータを得ることができない不都合があった
。

斯るフレキシブルディスク装置の記録再生ヘッドとして
先に提案されている高密度磁気記録（短波長記録）を行
うことができ製造が容易な第１図に示す如き垂直記録用
磁気ヘッドを使用することが考えられる。この垂直記録
用磁気ヘッドＨは軟磁性材料薄膜よりなり一端において
磁気記録媒体に対向し、所定の幅を有する主磁極（１）
をガード材ブロック（２）　（２）により挾持するよう
に接合して一体化する。このガード材ブロック（２１＜
２′）は磁気記録媒体の対接面から所要の位置まで延在
する非磁性ガード部材（３）　＜３′＞とこの後方に接
合される磁性コア部（４１（４’）から形成され、この
磁性コア部（４）　（４’）には主磁極（１１に接合さ
れコイル（５）が巻装される補助磁極部（６）　＜６′
）と、主磁極（１）の磁束のリターンバスとなるリター
ンパス部（力（７′）とを磁気的に分離する溝部（８）
（８′）が形成されており、この溝部（８）　（８）を
通して主磁極（１）に補助磁極部（６）　（６）を介し
てコイル（５）が巻装されて構成されている。斯る垂直
記録用磁気ヘッドに依れば高密度磁気記録を行うことが
できる。

然しなから斯る第１図に示す如き垂直記録・用磁気ヘッ
ドを使用しても磁気記録媒体の取付時のずれ、磁気記録
媒体の温度、湿度の変化による伸縮によるトラックずれ
が生じ、再書込時に前データの消し残りを生じる等によ
り再生時に正確なデータを得ることができない不都合が
屡々あった。

発明の目的 本発明は斯る点に鑑み、磁気記録媒体の取付時の多少の
ずれ、温度、湿度の変化による伸縮等によりトラックず
れが生じても再書込時に前データの消し残り等が生じな
い様にし、再生時に正確なデータが得られる様にしたも
のを提案する。

発明の概要 本発明は軟磁性材料薄膜よりなり一端において磁気記録
媒体に対向し、所定の幅を有する記録再生用主磁極と、
この記録再生用主磁極を磁気記録媒体対向面において両
側から挾む非磁性ガード部材と、この非磁性ガード部材
と一体化され、少くとも記録再生用主磁極の一面に接し
、磁気記録媒体から所定の距離後退した位置に配された
磁性コア部と、この磁性コア部に設けられ、記録再生用
主磁極に接する第１の補助磁極部とこの記録再生用主磁
極の磁束のリターンパスとなるリターンバス部とを分離
する溝部とを有し、この溝部を通して記録再生用主磁極
に巻線が施されて成る垂直記録再生ヘッド部と、一対の
軟磁性材料薄膜よりなり、夫々の一端に於いて磁気記録
媒体に対向し、この磁気記録媒体の走行方向において記
録再生用主磁極と所定の距離はなれた位置に設けられこ
の記録再生用主磁極の幅より小なる間隔で配された消去
用主磁極と、この消去用主磁極に接し、この一端より磁
気記録媒体より後退した位置に設けられた第２の補助磁
極と、この消去用主磁極を励磁する消去巻線とよりなる
消去ヘッド部とよりなり、この記録再生用主磁極とこの
消去用主磁極が磁気記録媒体対向面において非磁性ガー
ド部材を介して一体化されたもので、磁気記録媒体の取
付時の多少のずれ、温度・湿度の変化による伸縮等によ
りトラックずれが生じても再書込時に前データの消し残
り等が生じない様にし、再生時に正確なデータが得られ
る様にしたものである。

実施例 明しよう。

第２図及び第３図に於いて、鱈は軟磁性材料薄膜よりな
り磁気記録媒体Ｑυに対接する一端を所定幅とした記録
再生用の主磁極を示し、この記録再生用主磁極（１１を
磁気記録媒体ａυの対向面に於いて所定の厚さの非磁性
ガード部材（１２ａ）及び（１２ｂ）で両側から一体に
挟持接合すると共にこの非磁性ガード部材（１２ａ）及
び（１２ｂ）の後方に接合しこの記録再生用主磁極（１
０）を両側から一体に挟持接合して磁気コア（１３ａ）
及び非磁性体（１３ｂ）を設ける。

この場合非磁性ガード部材（１２ａ）の後方に設けられ
た磁気コア（１３ａ）は記録再生用主磁極の磁束のリタ
ーンバスな構成する。この磁気コア（１３４）の非磁性
ガード部材（１２ａ）の接する側の記録再生用主磁極Ｑ
ｌの近傍にこの記録再生用主磁極（１０）の近傍の補助
磁極部（１４ａ）とこの記録再生用主磁極（１０）の磁
束のリターンバスとなるリターンバス部（１４ｂ）とを
分離する溝部ａ１を設ける。又非磁性体（１３ｂ）の非
磁性ガード部材（１２ｂ）に接する側に所定の溝部α〔
を設け、応等溝部α５Ｉα６）を通して記録再生用主磁
極Ｑｌに記録再生用主磁極ηを施す。ここで使用される
磁気記録媒体Ｕυとしては例えば合成樹脂のベース（ｌ
ｌａ）上にハイミュ一層（ｌｌｂ）を設け、このハイミ
ュ一層（ｌｌｂ）上に垂直記録層（ｌｌｃ　）を設けた
ものである。

又（１８ａ）及び（１８ｂ）は夫々軟磁性材料薄膜より
なり記録再生用主磁極ａ様より下流側に配されたトンネ
ル消去用主磁極を示し、このトンネル消去用主磁極（１
８ａ）及び（１８ｂ）を記録再生用主磁極ＱＯ）の幅よ
り小なる間隔で配する。この場合非磁性ガード部材（１
２ｂ）及び非磁性体Ｊ１３ｂ）の記録再生用主磁極（１
０）が接合された面とは反対側の面にこのトンネル消去
用主磁極（１８ａ）（１８ｂ）を記録再生用主磁極α〔
の幅より小なる間隔で配して、この消去用主磁極−（１
８ａ）（１８ｂ）を非磁性ガード部材（１２ｂ）及び非
磁性体（１３ｂ）と非磁性ガード部材（１２ｃ）及びそ
の後方に接合された磁気コア（１３ｃ）とで両側、から
挾持する如く接合する。この磁気コア（１３ｃ）はトン
ネル消去用主磁極（１８ａ）（１８ｂ）の磁束のリター
ンバスな構成する。この磁気コア（１３ｃ）の非磁性ガ
ード部材（１２ｃ）の接する側のトンネル消去用主磁極
（１８ａ）（１８ｂ）の近傍にこのトンネル消去用主磁
極（１８ａ）（１８ｂ）の近傍の補助磁極部（１９ａ）
とこのトンネル消去用主磁極（１８ａ）（１８ｂ）の磁
束のリターンバスとなるリターンバス部（１９ｂ）とを
分離する溝部（２）を設ける。この溝部（４）及び非磁
性体（１３ｂ）の溝部＜１６１を通してトンネル消去用
主磁極（１８ａ）（１８ｂ）に消去場合につき第４図以
下を参照して以下に述べる。

先ず第４図Ａに示すように２つの非磁性ブロック材（２
′４及び（ハ）を用意する。この非磁性ブロック材ｃ！
り（ハ）は緻密で、フェライトと同程度の膨張率を持ち
硬い材料が良い（例えは非磁性フエライ）（Ｚｎフェラ
イト、フォルステライト、フオトセラム、結晶化ガラス
、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、　Ａｚ２０
Ｂ−ＴｉＣ系ノモノセラミックスＺｒ０ｗ、一方の非磁
性ブロック材四に後に巻線穴（１６１となる溝ψａを所
定の寸法を間隔で付ける（第４図Ｂ）、次に溝入れした
面を鏡面研磨する。もう一方の非磁性ブロック材翰も鏡
面研磨する。次にこの２つの非磁性ブロック材をガラス
融着、エポキシ樹脂等の有機接着剤、水ガラス等の無機
接着剤等で接着する（第４図Ｃ）、次に溝（２）の中間
で溝（２）と並行に切断して切断面を鏡面研磨する。こ
の時巻線穴〇〇の部分のコアーの厚さくＷｌ、Ｗ２）は
巻線径を与えることになるので重要で、記録再生感度を
良くするため罠は巻線径は小さいほど良いからコアーの
厚さは薄いほど良い。従って機械的強度が許すかぎり、
又加工が可能なかぎり薄くすることが望ましい。例えば
１００．＃ｆｆ１以下できれば５０μｍ以下が望ましい
。特に感度を要求される録再巻線側を薄くしたい。トン
ネル消去側は録再側はど感度を要求されないので、全体
としての強度を保つため録再側を薄く、トンネル消去側
をそれより厚くすることも考えられる。又研磨面と側面
（第４図りで正面側）を高精度に直角にすると同時にエ
ツジ部分のカケを少なくして、エツジが正しく出るよう
にする。

例工ば第４図Ｂで正面になっている面を最初から鏡面研
磨しておき、それに高精度で直角に溝を入れることによ
ってこの条件を比較的容易に実現できる。

次に第４図Ｅに示すように鏡面研磨面に記録再生用主磁
極（１０とトンネル消去用主磁極（ｌｌａ）（１８ｂ）
を作る。作り方としてはまず内研磨面に５ｉ０２゜Ｓｉ
　：ＩＮ４　、　Ａｔ２０３　、　ＺｒＯ２等の膜をス
パッタ、蒸着、イオンプレーテング等の方法で、０．１
〜１．０μｍ程度付ける。できるだけ緻密な膜ができる
条件で付けるが良い。この膜は付けなくても良いが、付
けることによってこの上に付ける磁性薄膜の磁気特性な
改善できる。次にまず一方の面、（第４図Ｄ、第５図で
ＷｌとＷｚが等しくない場合は、小さい側、すなわちＷ
ｌ側の面が望ましい）に記録再生用主磁極（１０）とな
る磁性薄膜（パーマロイ、センダスト、　　Ｃｏ−Ｚｒ
　、　Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ等のアモルファス磁性膜等の高
透磁率磁性膜）をスパッタ、蒸着、イオンプレーテング
、メッキ等の方法で０．０５μｍ〜３）ｔｍ程度付ける
。

この厚さは必要とする分解能、録再感度等を勘案して決
められる。０．ＩＩｔｍ〜０．５μｍ程度が実用的であ
る。次にこの磁性膜を所定のトラック幅と間隔でストラ
イプ状になるようにホトエツチング（湿式。

ドライ）する。、このとき後に付けるトンネル消去用主
磁極（１８ａ）（１８ｂ）との位置合わせなするため規
準にする端から所定の位置にストライプが（るようにす
る１、この磁性膜の形状はストタイプ状ではなく第６図
に示すように接合部以下の部分をより広い幅にしても良
い、これによって高感度にできる。更にこの上に保護膜
としてＳｉＯ□、８Ｉ３Ｎ４゜Ａｚ２０３等の硬い膜を
スパッタ、蒸着、イオンプレーテング等の方法でｏ、ｌ
ｐｍ〜３μｍ程度付ける。次に反対側の面にトンネル消
去用の主磁極となる磁性薄膜（パーマロイ、センダスト
、　、Ｃｏ＝Ｚｒ　、　Ｃｏ　−Ｚｒ−Ｎｂ等のアモル
ファス磁性膜等）を０．１〜５μｍ程度スパッタ、蒸着
、イオンプレーテング、メッキ等の方法で付ける。厚さ
は消去の感度が最も良いところにセットされるが、多く
の場合、０．５〜ｌｐ４度が適当である。次にそれぞれ
の録再磁性膜に対応して所定の幅で、２本の対になった
ストライプ状の磁性膜にホトエツチングする。その上に
保護膜として５ｉ０２　、　Ｓｉ　３Ｎ４　、　Ａｚ２
０３等の硬い膜をスパッタ、蒸着、イオンプレーテング
等の方法でｏ、ｌｐｍ〜３μｍ程度付ける。トンネル消
去用磁性膜の形は第７図のようにしてもよい。

餉８゛図は記録再生用主磁極Ｑ（Ｉとトンネル消去用上
・−極（ｘｓａ）（１ｓｂ）の相互位置関係を示す。記
録再生用主磁極（ｌｏｔの幅Ｔ１はトンネル消去用主磁
極（１８ａ）（１８ｂ）の間隔Ｔｏより広（なっている
。記録再生用主磁極Ｑｌ）で記録された後、トンネル消
去用主磁極（１８ａ）（１８ｂ）で端が消されるので最
終的に記録されるトラック幅はトンネル消去用主磁極（
１８ａ）及び（１８ｂ）の間隔Ｔｏに等しくなる記録再
生用主磁極ａ呻とトンネル消去用主磁極（１８ａ）（１
８ｂ）は高精度に位置合わせなする必要がある。最初記
録再生用主磁極Ｑｌを基板の端から高精度に位置決めし
ておき、次にトンネル消去用主磁極（１８ａ）（１８ｂ
）も端を規準にして位ｗｋめを行う、そのため前に述べ
、たよ５に規準にする側面は直角でエツジがシャ、−プ
になっている必要がある。別の位置決め方法として、透
明な基板を用い（接合しであるめモどちらか一方が透明
であれば充分である）２回自の磁極のパターンニングを
行うとき裏側からパターンの位置を確認して、位置決め
をする方法も考え′″られる。

次に第４図Ｆに示す複合ブロックを用意する。

この複合ブロックは第９図に示す如く作る。第９図に於
いて先ず、非修性板状プロッ・り０υと磁性材ブロック
Ｃ３壜とを用意する。この非磁性板状ブロックＯυとし
ては５非磁性フエライ）（Ｚｎフェライト）、フォルス
テライト、フォトセラム、結晶化ガラス、チタンバリウ
ム、チタン酸カリウム、ＡＡ２０３−Ｔｉｅ′系のセラ
ミックス等より構成し得、また磁性材ブロック０りはＭ
ｎ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト等より構成し得る
が、非磁性板状ブロック（３υ及び磁性材ブロックｅ′
ｌＪはその熱膨張率が近似することが望まれ、これがた
め非磁性板状ブロック０１）及び磁性材ブロック０りは
夫々非磁性及び磁性フェライトより構成することが望ま
しい。この非磁性板状ブロックＧυ及び磁性材ブロック
０４の夫々の一面を鏡面研磨する。次に磁性材ブロック
０りの鏡面研磨面（３２ａ）に溝（至）を所要間隔で形
成する。この状態で磁性材ブロック国の鏡面研磨面（３
２ａ）に非磁性板状ブロック０υの鏡面研磨面（３１ａ
）を対向させて接合する。・この接合はガラス融着或い
はエポキシ接着剤、若しくは無機系接着剤或いは水゛ガ
ラス等の接−着剤（財）によって行い得るが、ガラス融
着が望ましく後の工程で再びガラス融着することがある
のでセ度目の融着で溶融しない程度に高温のガラスを用
いる。次に、鎖線ｍ１　、　ｍ２　、　ｍ３・・−・・
に示す面に沿って非磁性板状ブ四ツク０１）と磁性材ブ
ロック０りの接合体０９を所要の厚さに非磁性板状ブロ
ック０１）及び磁性材ブロックのりを横切るように切断
して一方の複合ブロック（ト）を切出す。この複合ブロ
ックを第４図Ｅの両側からガラス融着、エポキシ樹脂等
の有機接着剤、水ガラス等の無機接着剤で接着する（第
４図Ｇ）。その後裔ヘッドに切断して摺動面を研磨し、
巻線して第２図の如くする。

これまでの説明では中央のブロックの両側に磁極をパタ
ーンニングしたが、両側に接着した複合ブロック側にそ
れぞれ記録再生用主磁極（ＩＯＬ　　）ンネル消去用主
磁極（１８ａ）（１８ｂ）をパターンニングして第４図
りで作った中央ブロックと共に接合して作ることもでき
る。この場合には記録再生用主磁極ＯＱとトンネル消去
用主磁極（１８ａ）（１８ｂ）の位置合わせがむづかし
い。

次に磁極の長さＬｍが記録再生感度に大きな影響を与え
、高感度にしようとすると短か（する必要がある。しか
し第２図に示すような構造ではＬｍを短か（していくと
巻線穴の部分が薄くなり、ついには穴があくことになる
。そこで複合基板の接合部を傾斜させることを考えた。

第１θ図がそのヘッドの断面図である。中央の磁性薄膜
付ブロックは第４図と同じである。両側のブロックは第
１１図に示すようにして作る。その他の千１−について
は第４図と同じである。このようにすることによってＬ
ｍを小さくしても巻線大部分のガード材の強度を保つこ
とができる。

通常、記録再生用主磁極Ｑｌは再生の分解能を高くする
ため磁極の厚さを薄くするとともにヘッド媒体間スペー
シングをできるだけ小さくする必要がある。一方トンネ
ル消去磁極はＤＣ消去ができれば良いので磁極の厚さを
厚くできる上、記録再生用主磁極（［（ｌはどスペーシ
ングを問題にする必要がない。そこで良好な当りがとれ
やすい中央に記録再生用主磁極を配置した構造のヘッド
を考えた（第１２図）。中央ブロックは第１３図に示す
よ５に巻線穴及び切断を傾斜させて作る。両側のブロッ
クは第１１図に準じて作ることができる。

録再感度が同じであれば巻線インピーダンスは小さい方
が良い。巻線インピーダンスは巻線内のフェライトコア
ーの断面積に大きく依存している。

これまでのヘッドでは巻線内のフェライトコアーの幅（
トラック幅方向）はベッドの厚１さになっている。実際
に必要なコアーの部分は録再（又はトンネル消去）磁極
膜に対向する部分だけである。

そこで磁極膜に対向する部分以外のところをガラス等で
充填する構造にすることによって巻線インピーダンスを
下げることができる。

又第４図に示した中央ブロックの作り方の他に、次のよ
うにしても作ることができる。第１４図に示すように、
非磁性体ブロック曽に巻線溝（財）を入れ、上部の部分
をガラス（ハ）で埋める、（同質の非磁性板（２６）で
溝Ｃ２旬に蓋をした後ガラス棒（２５ａ）を入れ、加熱
融解してガラスでブリッジを作る）各々のブロックに切
断後側面を鏡面研磨すると中央ブロックができる。これ
の特徴は鏡面研磨する面が同一物質で出来ていて、第４
図に示したもののように接合部が鏡面研磨面に出ないこ
とである。鏡面研磨した場合、接合部は硬さが異るため
段ができやすく、段が無いように鏡面研磨するには高度
な技術が必要であり、又それだけ歩留りが悪（なる。こ
の方法はこれが解決できる。第１５図はこれを用いたヘ
ッドの断面図である。摺動面にガラス（ハ）が出るので
この部分が多少凹こみ、又多少傷付きやすいという欠点
はある。摺動面研磨のとき注意が必ドを例えばフレキシ
ブルディスク装置の記録再生ヘッドとして使用し、磁気
記録媒体αυに記録するときは記録再生用主磁極ＤＩの
記録再生用主磁極７）に記録信号を供給してこの記録再
生用主磁極ＱＯＪにより垂直磁気記録が行われると共に
トンネル消去用主磁極（１８ａ）（１８ｂ）の消去用巻
線（２］）に消去電流（直流）が供給され、この記録ト
ラックの両側が消去される。従って磁気記録媒体ａυの
取付は時の多少のずれ、温度、湿度の変化による伸縮等
が−ありトラックのずれが生じても再書き込時に前デー
タの消し残り等が生じることがなく、再生時に正確な程
上に於いては鏡面研磨を必要とする個所は常に同一平面
上にあり（例えば段差がある２つの平行な面を鏡面にす
るような工程が無い）それだけ製造が容易となり、又接
着面は常に同一平面上にある構造になっているので接着
層を非常に薄（でき、又接着も容易である。又主磁極用
磁性薄膜はスパッタ、蒸着、イオンブレーティング、メ
ッキ等の方法で作るので、その厚さの制御は容易であり
、又その幅はエツチングで決るのでトラック幅の狭ゝト
ラック化が容易であり、高精度の加工ができ、ｍ己録再
生用主磁極α０）とトンネル消去用主磁極（１８ａ）Ｂ
ｓｂ）との位置合わせが容易である。

尚本発明は上述実施例に限らず本発明の要旨を逸脱する
ことな（その他種々の構成が取り得ることは勿論である
。

発明の効果 本発明に依れば磁気記録媒体の取付時の多少のずれ、温
度湿度の変化による伸縮等により、トラックずれが生じ
ても再書込時に前データの消し残り等が生じないので再
生時に正確なデータが得られる利益がある。

【図面の簡単な説明】

造例を示す線図、第５図、第６図、第７図、第８図及び
第９図は夫々第４図の説明に供する線図、第１０図、第
１２図及び第１５図は夫々本発明の他の実施例を示す断
面図、第１１図は第１０図の説明に供する線図、第１３
図は第１２図の説明に供する線図、第見図は本発明の他
の実施例の説明に供する線図である。 ａ（至）は記録再生用主磁極、（１１）は磁気記録媒体
、（１２ａ）　、　（１２ｂ）及び（１２ｃ）は夫々非
磁性ガード部材、（１３ａ）及び（１３ｃ）は夫々磁性
コア、Ｑ１３ｂ）は非磁性体、（１４ａ）及び（１９ａ
）＆を夫々補助磁極部、（１４ｂ）及び（１９ｂ）は夫
々磁束のリターンパス部、α９，１句及び（２（１は夫
々溝部、αηは記録再生用巻線、（１８ａ）及び（１８
ｂ）は夫々トンネル消去用主磁極、（２１）は消去用巻
線である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 軟磁性材料薄膜よりなり一端において磁気記録媒体に対
   向し、所定の幅を有する記録再生用主磁極と、該記録再
   生用主磁極を上記磁気記録媒体対向面において両側から
   挾む非磁性ガード部材と、該非磁性ガード部材と一体化
   され、少くとも上記記録再生用主磁極の一面に接し、上
   記磁気記録媒体から所定の距離後退した位置に配された
   磁性コア部と、該磁性コア部に設けられ、上記記録再生
   用主磁極に接する第１の補助磁極部と上記記録再生用主
   磁極の磁束のリターンバスとなるリターンパス部とを分
   離する溝部とを有し、該溝部な通して上記記録再生用主
   磁極に巻線が施されて成る垂直記録再生ヘッド部と、一
   対の軟磁性材料薄膜よりなり、夫々の一端に於いて上記
   磁気記録媒体に対向し、上記磁気記録媒体の走行方向に
   おいて上記記録再生用主磁極と所定の距離はなれた位置
   に設けられ上記記録再生用主磁極の幅より小なる間隔で
   配された消去用主磁極と、該消去用主磁極に接し、上記
   一端より上記磁気記録媒体より後退した位置に設けられ
   た第２の補助磁極と、上記消去用主磁極を励磁する消去
   巻線とよりなる消去ヘッド部とよりなり、上記記録再生
   用主磁極と上記消去用主磁極が上記磁気記録媒体対向面
   において非磁性ガード部材を介して一体化されたことを
   特徴とする垂直記録用単磁極型複合磁気ヘッド。