JPS60119609A - 垂直磁気記録方式の磁気ヘツド - 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】 〔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
ヘッドに関する。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ッドに関する。

〔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、Ｔａｋ
ａｍｕｒａ、　ＩＥＥＦ！Ｔｒａｓ、ｏｎ　Ｍａｇｎ、
ＭＡＧ−１１，Ｎｏ、５．　１１７３〜１１７５．　１
９８０）　。

そこで近年、面に垂直な磁化を行う記録方式であって、
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ッドの構造を
示す斜視図である。従来例磁気ヘッドは、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によって構成されている。

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、アルパーム、センダストあるいはボロキューブな
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、アルミナ系セラミックスなどから
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−フェ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の間に微小ギャップを
設ける必要が生じるが、微小ギャップを設けた場合には
磁気記録媒体ｌ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ャッ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ッドを提供することを
目的とする。

〔発明の特徴〕

本発明は、面に垂直な受信回路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、高い透磁率台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ッドにおいて、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ｙ！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っ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、しがも磁気記録
媒体の損傷がないために微小ギヤツブ形成に注意を払う
必要はない。

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ッ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
録方式の磁気ヘッドにおいては、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
にユ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、ピッ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、フェノール系ガ
ラス状カーボン材料、フラン系ガラス状カーボン材料、
アルキッ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／または炭素質フィ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、またフェノール樹脂、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、アルキッド樹脂、キシレン樹脂などの熱硬化性
樹脂が挙げられる。また炭素質フィラーは、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
グニンやピッチなどの天然物、熱可塑性樹脂なζを焼成
することにより得られる人造黒鉛、ファーネス法あるい
は衝撃法などにより製造されるカーボンブランク、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ィ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
前記炭素質フィ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ィラーを
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−フェラ
イトのブロックの所望の面に、スパッタリングや蒸着に
よりこのような材料を形成させるか、このような材料集
合体のブロックを切り出し、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ャップは１０〜２０
μｍである。記録再生の面からみるとこのギャップは小
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。したがって安全の
ために１０〜２０μｍ程度のギャップを設けるのが普通
である。しかし、本発明によれば、ガラス状カーボン材
料集合体はスパッタリングにより極力うすい膜を形成さ
せることができ、非磁性であり、しかも磁気記録媒体と
接触しても磁気記録媒体を傷つけず、耐摩耗性にも優れ
るものである。

実施例は記録媒体に接近する部分のみを覆うが、工作の
都合によっては補助磁極の全体を覆ってもよい。

〔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
ッドは、磁気記録媒体と補助磁極の間の微小ギャップを
設ける必要がなく、磁気記録媒体と接触しても磁気記録
・再生には全く支障がなく、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、本発明の磁気へ・ンドは、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ッドと
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ッドが接触することになるので
、磁気ヘッドの偏摩耗がおこらない利点も生しる。

〔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ッドの具体的態
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って、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ッドの構成を示す斜視図で
ある。本発明実施例磁気ヘッドは、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ックスで形成された
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
−フェライト焼結体によって形成された補助電極１５に
よって構成されている。

この磁気ヘッド形成の詳細を説明すると、ｌ　ｖａｎＸ
１ｍＸ４ｍ（縦×横×長さ）のマンガン−亜鉛−フェラ
イト焼結体の一方の先端を、エメリー紙を用いて６０１
１１１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、見掛は比重１．４９、ショア硬度１１２
、熱伝導率３　Ｋｃａｌ／　ｍｈｒ　’Ｃの特性を有す
る）をスパッ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ックス（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
る部分のみに用いた。

さらに、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの両面に厚さ０．５μｍのｒｅ−Ｎｉスパッタ膜
を形成し、その上にさらに厚さ　０．５μｍのＧｏ　−
Ｃｒスパッタ膜を形成した２０ＫＢＰＩ　（Ｋｉｌｏ、
ＢｉｔｓＰｅｒ　Ｉｎｃｈ）のディスクを用意した。

以上述べた補助磁極、主磁極およびディスクを用いて、
ディ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、ディスクを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
るディ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のカーボンブラック粉末１０
容量％とフルフリルアルコール・ホルマリン・フェノー
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った。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、アルミナ系セラミックス（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５μｍ１曲率半径６０ｍ１１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−フェライト焼
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
試験を行った。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）に熔解させ、この溶液
を実施例１で用いたマンガン−亜鉛−フェライト焼結体
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った。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−フェライト焼結体にテフロンが接着し
なかった。そこで、テフロンを１ｍｍＸ１龍Ｘ５ｍｍ（
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、６０　ｍ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ィスク面の損傷
の程度を調べた。その結果は表に示す。

（以下本頁余白）

【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ッドの構成を示
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ッドの構
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、３．１
３・・・主磁極、４・・・コイル、５．１５・・・補助
磁極、】６・・・ガラス状カーボン材料集合体による膜
面。 特許出願人　花王石鹸株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝 革　１　口 １ζ 尾　２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）面に垂直な受信回路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ッドにおいて、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垂直磁気記録方式の磁気ヘッド
   。 （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（１１項に記載の垂直磁気記録方式の
   磁気ヘッド。 １３１　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（１１項に
   記載の垂直磁気記録方式の磁気ヘッド。 （４）膜面ば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１１）項に記載
   の垂直磁気記録方式の磁気ヘッド。