JPS6087411A - 磁気ヘッド - Google Patents

磁気ヘッド

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JPS6087411A
JPS6087411A JP19534783A JP19534783A JPS6087411A JP S6087411 A JPS6087411 A JP S6087411A JP 19534783 A JP19534783 A JP 19534783A JP 19534783 A JP19534783 A JP 19534783A JP S6087411 A JPS6087411 A JP S6087411A
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後藤 忠彦
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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】 現在、磁気記録再生装置に用いられている磁気ヘッド位
生産コストや装置の簡素化への有利性から、同一ヘッド
を再生と記録に共用すると共に、その材質を加工精度1
周波数特性、耐摩耗性などが良いことからフェライトと
した、フェライト材質系、記録再生兼用リングヘッドが
主流となっている。
一方、磁気記録の高密度化の要求により媒体の抗磁力は
高くなる方向に647ヘツド材質の主流であるフェライ
トの飽和磁束密度(以下Bs)では充分に磁化すること
が困難となってきている。
この為、従来の記録再生兼用ヘッドでは、ギャツブ長設
定に際して記録と再生の相反する要求(記録の場合は広
く、再生の場合は周波数特性から狭くする。)に対して
中間値を取っている為、記録と再生のそれぞれの専用磁
気ヘッドに比べ出力レベル5周波数特性等の記録再生特
性が劣っている。
そこで本発明は、磁性材料の飽和特性を積極的に利用し
て一つのヘッドで恰かも2つのヘッドがあるかのような
特性を有し、かつ記録時に従来よりギャップ面に大きな
磁束を発生させて高特性が得られる磁気ヘッドを提供し
ようとするものである。
即ち1本発明は基礎材のギャップ側面に前記基健材より
飽和磁束密度の大きい第1の物質を付加した磁気ヘッド
のギャップ内に前記基礎材より飽和磁束密度の小さい第
2の物質を備えたことt″特徴する磁気ヘッドである。
以下本発明の実施例について説明すれに次の通りでめる
第1図線本発明の一実施例の構造外形を示し。
1は基礎材から成る逆U字状本体、2はギャップGの右
側側面に形成した低飽和磁束密度磁性層。
3はギャップ部Gの左側側面に形成した高飽和磁束密度
磁性層、4は媒体、5は空気、プラスチック充填材等等
から成る非磁性層である。
なおこれから先、外形上の非磁性層5を内側ギャップこ
れに低BSMを加えたものを外側ギャップと定義する。
したがって本発明にかかる第1図に示す磁気ヘッドは、
記録時に外側ギャップを有効としそれに加え、記録有効
磁束を大きく急峻に発生略せ、また再生時には内側ギャ
ップを有効に作用させた磁気ヘッドと言える。
ところで、記録時において記録媒体中に媒体(の抗磁力
Hc′!f−発生させる必要がある。その馬匹は実効ギ
ャップ長を媒体辱の記録層の厚さに磁気ヘッドと媒体の
空隙、即ちスペーシングを加えた以上にし、4ヤツゾ面
に大1!な磁束を発生しなければならない。
また磁気ヘッド材料面から見れば、材料のBsが大きい
仁とが重要でおる。
これに対して再生時には媒体に記録された磁化変化を高
分解能で磁気ヘッドのコイル部に導く必要がある。
このため実効ギャップ長は狭いこと、材料特性として繻
微小磁束を検出する為に初期透磁率が大きいことが重要
である。例えば実効ギャップ長が記録波長より大きいと
磁化変化を検出で@ない。
一般に実効ギャップ長は記録波長の1/2以下に設定さ
れる。
また再生時には材質の磁束密度の大きいことは関係しな
い。
上記のよ5VC記録再生それぞれに異なる要求特性t″
1′)のヘッドで達成し、記録時にはよジ大きな磁束を
発生させるように考案したのが本発明でるる。
即ち基礎となる本体1の構成材(基礎材を略称する)よ
り大きいBst−持つ磁性材をヘッドギャップ部GO記
録時に有効に働く側に付す仁とによって記録用の磁気ヘ
ッドを構成し、その反対側に低B8の磁性材を付して再
生用のギャップを構成するものである。
このとき再生用のギャップ全構成するために付加した低
Bs材は、その磁化分だけ記録時のギャップ磁束を見か
け上減らす悪い効果かめるため低Bs材のBsは1通常
ヘッド材選択の場合の許容範囲を考慮して、高83材の
Bsの30%程度以下に選ぶことが効果的である。
本発明は以下に示すように具体化することにより記録再
生兼用磁気ヘッドで記録と再生それぞれ専用の磁気ヘッ
ド全般けたもの以上の良い記録再生特性を得ることが出
来る。
このことは磁気ヘッドを記録と再生でそれぞれ専用のも
のを使用することに比べ簡略化し、低価格で特性を良く
すると共に装置の簡略化にも犬きく寄与することを意味
する。
また以下に示す各具体的実施例の再生時における磁束分
布金兄れば分る通り、低Bs材の厚さすなわち低Bm材
金通る磁束の距離が短いために低Bm材層の初期透磁率
に対する要求は他の磁性材層よシもゆるやかである。
〔具体的実施例1〕 以下に示す比較例と具体的実施例1−2及び1−3は、
使用材料の組合せは夫々異なるが構造外形を第1図に示
す状態のものとし、且つ媒体4として垂直異方性に選ん
だ場合で共通する諸元は第1表に示す通ルである。
起磁力を600 mATlc固定してヘッドギャップ近
傍の材質を変え記録を行った際の磁束密匿垂直成分金有
限要素法を使用して解析した結果t″、第2図〜第4図
に示す。
〔比較例〕
第2図は比較例で本体のa、b及びC部とd部を従来と
同様全てフェライトで構成した場合の記録時における媒
体中の磁束密度垂直成分分布の等高線を描いたものであ
る。
〔具体的実施例1−1〕 第3図は具体的実施例を示すもので、d部分を低81材
とし、a、b及C部分をフェライトで構成した場合の記
録時の磁束密度垂直成分分布の等高線金描いたものであ
る。
第2図に示した比較例と比べると低Bs層がほぼその厚
みだけ非磁性層として働いていることが分かり、またそ
の場合、比較例より大きく急峻に磁化していることが確
認できる。この現象を低Bs層による広ギヤツプ記録効
果とする。
〔具体的実施例1−j) 第4図は異なる具体的実施例における磁束密度垂直成分
分布の等高線を示すものでめる。
この実施例は本体即ち1部とb部をフェライトとし%e
fflSt−高Be層h d部を低Be層とした場合で
、この場合記録有効側を高Bs層側に設定する。
第3図の実施例と比較して記録有効側の但東密度が大き
くなっていることが解る。
これは高B1層による効果でるる。
上記のよ5に低B書層と高Ba層によシ本発明にかかる
磁気ヘッドは、垂直記録において高特性を得ることが可
能であることが理解されよう。
第5図及び第6図は比較例として示した前記第2図に示
す構造のものと、第4図に示した具体的実施例とを再生
用に用いたときの媒体が完全に垂直に磁化されていると
仮定した場合のヘッドに流入する磁束を描いたものであ
る。なお、この場合媒体の磁化反転の境はヘッド非磁性
層中心より左KO,?jknずれた位置Vc6るとする
第5図と第6図を比べて分るとおり、両者d部の磁気特
性の違いにより磁束経wrは変っているが。
ヘッドに流入する磁束数に変化はなく、第6図は日録時
の広ギヤツプ記録効果に対し再生時は狭ギヤツプ再生効
果を確認できる。
以上示した実施例により本発明にかかる磁気うラドは記
録時広ギャップで、しかも従来の広ギャップを持つヘッ
ドよ少記録特性が良く、かつ再生時狭ギヤツプ効果があ
ることが明らかでおる。
なお媒体に記録時有効な磁界は、ヘッドのギャップかは
なれていくときの磁界でおるので、媒体進行側にギャッ
プの磁界が急峻に変化することが好ましい。第4図を見
ればわかるように、低Bsの磁性層のない側で磁束が急
峻に変化しているので、低Bs層は媒体4の進行方向の
反対側に設け、高Ba層は進行方向に設けた方が良い。
〔具体的実施例2〕 以下に述べる実施例は媒体を水平異方性に選んだ場合で
1w&体の特性を形状等を示すと第2弄の通りである。
なおヘッドの特性と形状は第1奴と同じである。
第 2 表 上記媒体に600 mATで記録したときのヘッドギャ
ップ近傍の磁束密度水平成分分布を有限要素法を使用し
て解析した結果を第7図〜第9図に示す。
〔比較例〕
第1図は比較例で、本体のa、b及び0部とd・部を全
てフェライトで構成した場合の斧奔時の媒体中の磁束水
平成分分布の等高線牙描いたものである。
〔具体的実施例2−1〕 第8図は具体的実施例金示すものでd部分を低Bs材と
し、a、b及びC部分tフェライトで構成した場合の磁
気水平成分分布の等高線金描いたものである。
第7図に示し几比較例と対比して分かるとお広水平記録
の場合も垂直記録の場合と同じように低Bs材によって
広ギヤツプ記録効果が起り、媒体全水平方向に強く急峻
に磁化していることがわかる。
〔具体的実施例2−2〕 第9図は異なる具体的実施例における磁束密度水平成分
分布の等高線會示すもので、この実施例は本体、即ちa
部とb部をフェライトとし、0部を高88層、d部金低
Bs層とした場合で、第7図に示した実施例と比較して
記録有効側の磁束密度が大きくなっていることがわかる
。これは高Be/iiによる効果である。
第10図及び第11図は、比較例として示した第7図に
示すものと、第9図に示した具体的実施例と全再生用に
用いたときの媒体が完全に水平に磁化されていると仮定
した場合のヘッドに流入する磁束を描いたものである。
この場合媒体の磁化反転の境はヘッド非磁性層中心より
左に0.7μmずれた位置にあるとする。
第10図と第11図を比べて分かると2り、両者におけ
るd部の磁気特性の違いにより磁束経路は変っているが
ヘッドに流入する磁束数に変化はなく、第11図のヘッ
ドは記録時の広ギヤツプ記録効果に対し再生時は狭ギヤ
ツプ再生効果を確認できる。
以上水した実施例によυ本発明にかかるヘッドは水平記
録の場合も記録待人ギャップで、しかも従来の広ギヤツ
プヘッドより記録特性が良く、再生時には狭ギヤツプ効
果がおることが明らかである。
〔多層型具体的実施例3−1〕 前記第4図及び第9図に示した実施例でif、、何れも
ギャップ内に設ける低Bs層は高Bal1@の反対側の
ギャップ側面に設けたもので必るか、第12図に示すよ
うに、ギャップ側面の両側に設けることもできる。
この場合、記録、再生の特性は構造的に前記実施例の場
合より低Bs層が多層になっているが、はぼ近い特性も
のが得られる。
したがってギャップ内に低Bs層2,2t−両側に設け
たヘッドも片側1層に設けたものと同様に記録待人ギャ
ップ再生時狭ギャップ効果により垂直記録、水平記録で
優れた記録、再生特性を得ることができる。
〔多層型具体的実施例3−2〕 第13図は多層哉の異なる実施例を示すもので高Ba1
13 、3ヲギヤツプの両側に分けて設けたものである
。この実施例は構造は複雑になるが、第9図及び第11
図に例示したものに近い特性が得られる。
尚低88層2の厚みは記録時に有効に働く外側ギャップ
長t″1.とし再生時に有効に働く内側ギャップ長をt
sとした場合t1−を雪の厚さが低Bs1lJのノリさ
に相当する。
ヘッド材の特質について考えると%磁気ヘッドの高周波
特性、耐摩耗特性の見地からヘッドの基礎材にはフェラ
イトが適しており、低B8材としてはBsが2000〜
400Gで、かつ磁性のなくなるキューリ一温度が1”
50℃以上であるが−ネツトを低Bsとして用いると有
効である。また高Bs材としてはN1−Fa()七−!
ロイ) Fe−81−At(センダスト) Feなどの
メタル系がBs7000G以上得られるので好ましい。
またアモルファス磁性材も有効でおる。
また、基礎材をFe−N l系合金にした場合は、高B
s材としてはFe、re−AA 系合金、Fe−0o系
合金とし、低Bs材としてはフェライトまたはガーネッ
トとすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の側面図、第2図は媒体として垂
直異方性に選んだ場合の比較例の記録時における磁束密
度垂直成分分布を示す説明図%第3図及び第4図は夫々
本発明の具体的実施例において媒体として垂直異方性に
選んだ場合の記録時における磁束密度垂直成分分布を示
す説明図、第5図は媒体として垂直異方性に選んだ場合
の比較例の再生時におけるヘッドに流入する磁束の分布
を示す説明図、第6図は媒体として垂直異方性に選んだ
場合の本発明の具体的実施例の再生時におけるヘッドに
流入する磁束の分布を示す説明図、第7図は媒体として
、水平異方性に選んだ場合の比較例の記録時における磁
束密度水平成分分布を示す説明図、第8図及び第9図は
夫々本発明の具体的実施例において、媒体として水平異
方性に選んだ場合の記録時における磁束密度水平成分分
布を示す説明図、第10図は媒体として水平異方性に選
んだ場合の比較例の再生時におけるヘッドに流入する磁
束の分布を示す貌明図%第11図は媒体として水平異方
性に選んだ場合の本発明実施例の再生時におけるヘッド
に流入する磁束の分布を示す説明図、第12図及び第1
3図は夫々本発明の異なる実施例の拡大側面図でめる。 1・・・本体、2・・・低飽和磁束密度磁性層%3・・
・高飽和磁束密度磁性層、4・・・媒体、G・・・ギャ
ップ部、G 1 + G 雪・・・ギャップ側面。 特許出願人 株式会社 安用電機製作所第 1 図 第4図 第 7 図 第 8 図 第12図 第13図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 基礎材のギャップ側面に前記基礎材より飽和磁
    束密度の大きい第1の物質を付加した磁気ヘッドのギャ
    ップ内に前記基礎材より飽和磁束密度の小さい第2の物
    質を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
  2. (2) 前記第1の物質が記録有効側に付加されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気ヘッ
    ド。
  3. (3)前記第2の物質が記録時の最適ギャップ長と再生
    時の最適ギャップ長との差に等しい厚さをもつこく1特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の磁気
    ヘッド。
  4. (4) 前記基礎材がフェライトで構成され、前記第1
    の物質がメタル系材質でメク、前記第2の物質がガーネ
    ットであることt−特徴とする特許請求の範囲第1項な
    いし第3項のいずれかに記載の磁気ヘッド。
  5. (5)前記基礎材が鉄−ニッケル系合金で構成され、前
    記第1の物質が鉄、鉄−アルミ系合金または鉄−コバル
    ト系合金でらり、前記第2の物質がフェライトまたはガ
    ーネットであることt−W徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第3項のいずれかに記載の磁気ヘッド。
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