JPS61151814A - 垂直磁気ヘツド - 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］ この発明は、垂直磁気記録方式にて用いられる垂直磁気
ヘッドに関し、特に主磁極励磁型単磁極ヘッドの実用に
供する構造の具現化に関する。

［従来の技術］ 周知のように、上記垂直磁気記録方式は、テープやディ
スクといった記録媒体の「厚さ方向」に磁気記録を行な
おうとする方式であることから、この記録媒体は勿論の
こと、この記録・再生用のヘッドすなわち垂直磁気ヘッ
ドとしてもおのずと従来の磁気ヘッドとは異なった特性
をもつものが必要とされる。すなわち垂直磁気ヘッドに
おいては、 ａ）記録媒体が磁気的に垂直異方性を有することから、
分布が鋭く、かつ大きな垂直方向磁界を発生してこれを
十分に磁化し得ること。

および ｂ）小さな起磁力で記録媒体への記録を可能とし、この
記録した記録媒体から大きな再生出力を取り出し得るこ
と。

が主に要求される。このような要求を満たすものの一つ
として上述した主磁極励磁型単磁極ヘッドが提案されて
いることも周知の通りである。この主磁極励磁型単磁極
ヘッドの基本構成を第２図に示す。

すなわちこの磁気ヘッドは、同第２図に示すように、パ
ーマロイ等の軟磁性薄膜からなりその先端が記録媒体Ｒ
Ｍの磁性層（図中斜線部）に摺接するよう配される主磁
極１、および咳主磁極１に巻装された励磁コイル２をそ
れぞれ有して構成され、上記励磁コイル２に適宜な電流
を流して主磁極１を励磁することにより生じる該主磁極
１の強い垂直磁界で記録媒体ＲＭの磁性層に信号を記録
し、また記録媒体ＲＭの磁性層からの垂直磁界により主
磁極１が磁化されることにより生じるこの磁化に対応し
た誘起電圧を励磁コイル２から取り出して信号を再生す
るよう動作する。

［発明が解決しようとする問題点］ このように、この主磁極励磁型単磁極ヘッドは、垂直磁
気記録方式に用いる磁気ヘッドとして原理的に極めて有
効なヘッドではあるが、上述の如く薄膜で形成される（
実際は１μｍ程度である）主磁極１にコイル２を巻装す
る必要があることから、０製作が困難である。

０主磁極１のコイル巻装部が磁気的に飽和し易く、同主
磁極１の上記記録媒体ＲＭに摺接する先端部を強く磁化
することができない。

等々の問題があって、いまだ実用されるには至らなかっ
た。

［問題点を解決するための手段および作用］この発明で
は、主磁極とする高透磁率軟磁性薄膜に直接コイルを巻
装せずに該軟磁性薄膜を適宜の非磁性基体によって挟持
しておき、これら軟磁性薄膜および両非磁性基体に、角
柱あるいは円柱形状に加工した高透磁率磁性体ブロック
をこの一方端面が上記軟磁性薄膜の一方端と磁気的に結
合されるよう接合して、該磁性体ブロックの周囲にコイ
ルを巻装するようにする。なお、この磁性体ブロックの
上記接合される面の表面積は、実接合面積と同等または
それ以上であるとする。これにより上記コイルの巻装が
非常に簡単かつ安定になされるようになるとともに、該
コイルの巻装部すなわち上記磁性体ブロックの先端部が
主磁極とする上記軟磁性薄膜の先端より先に磁気飽和す
ることもなくなる。このことは、主磁極先端が強く磁化
されることを意味する。勿論これによって記録感度も向
上する。また、上記磁性体ブロックの上記軟磁性薄膜お
よび両非磁性基体と接合される面の表面積がこの実接合
面積と同等またはそれ以上であるから、記録再生特性に
直接影響を及ぼす主磁極の長さく上記軟磁性薄膜の長さ
）を良好な特性が得られるようかなり短（（例えば１０
０μｍ〜２００μｍに）設定しても、すなわちこれによ
り上記非磁性基体による同軟磁性薄膜の挟持面積が減少
することになっても、機械的に優れた耐久性を維持する
ことができる。

また、上記磁性体ブロックの上記軟磁性薄膜および両非
磁性基体と接合される面の反対面に連結されてその上記
軟磁性薄膜の面と垂直な方向の端部が上記磁性体ブロッ
クの側面から突出するような高透磁率磁性体ブロックを
さらに接合するようにすれば、前記記録媒体の磁性層を
介していわゆる磁界のループが構成されるようになり、
記録・再生感度もより一層改善される。勿論この場合、
上記高透磁率磁性体ブロック同士は一体に形成しでもよ
い。

［発明の効果］ このように、この発明にかかる垂直磁気ヘッドは、製作
が容易で量産にも適しているばかりか磁気的性能にも優
れた構造であり、実用的でかつ感度の高い垂直磁気記録
・再生を行なうことができる。

［実施例］ 第１図に、この発明にかかる垂直磁気ヘッドの一実施例
を示す。

この実施例ヘッドは、例えばＣ０−ＺｒあるいはＮ・−
Ｆ８等の高速磁率軟磁性薄膜からなる主磁極１０．例え
ばガラスやアルミナチタンカーバイト等の非磁性体から
なり該主磁極１０を挟持してこれを保持する基体１１ａ
および１１ｂ１例えばＭ　　−Ｚ　　フェライトやＮ、
−Ｚ。フェライトｎ　　　　　ｎ　　　　　　　　　　
　　　　　１等の高透磁率磁性体からなりこれら主磁極
１０の底端および両非磁性基体１１ａ、１１ｂに図示の
如く接合されて主磁極１０と磁気的に結合される磁性体
ブロック１２、そして該磁性体ブロック１２の周囲に図
示の如く巻装されかつそのリード１２１を介して例えば
フロッピーディスク装置等の図示しない書き込み・読み
出し装置に電気的に接続される記録・再生用のコイル２
０をそれぞれ具えて同磁気ヘッドとしての磁気回路を構
成している。なおこのヘッドでは、上記非磁性基体１１
８．１１ｂの表面を図示の如くテーバ状に加工して、こ
の駆動時すなわちデータ書き込み時あるいはデータ読み
出し時に、少なくとも上記主磁極１０の先端がフロッピ
ーディスク等の記録媒体面に良好に摺接され得るように
している。

このように、主磁極１０に直接コイル２０を巻装せずに
、該主磁極１０の底端と磁気的に結合せしめた上記高透
磁率磁性体ブロック１２の周囲にコイル２０を巻装する
ようにしたことで、この製作は非常に容易なものとなる
。またこれにより、主磁極１０先端の磁化効率が向上さ
れることも前述した通りである。そしてさらにこの実施
例ヘッドでは、上記磁性体ブロック１２の上記主磁極１
０や両非磁性基体１１ａ、１１ｂと接合される面の表面
積をこの実接合面積と同一に設定しているため、主磁極
１０の長さが良好な記録再生特性を確保すべくかなり短
＜（１００μＴｒＬ〜２００μｍ程度に）設定されるよ
うになっても、すなわち両非磁性基体１１ａ、１１ｂに
よる該主磁極１０の挟持面積が減少することになっても
、機械的に優れた耐久性を維持することができる。なお
、同磁性体ブロック１２の上記接合される面の表面積は
、その実接合面積と必ずしも同一である必要はなく、そ
れ以上、あるいはそれ以下であっても同等すなわちそれ
に近い面積であればこうした強度を維持することができ
る。また、磁性体ブロック１２の形状も第１図に示した
四角柱に限られるものではなく、他の角柱あるいは円柱
状としてもよい。

第３図は、この発明にかかる垂直磁気ヘッドの他の実施
例を示すものである。ただしこの第３図において、第１
図に示したヘッドの構成要素と同一の要素には同一の番
号を付して示しており、重複する説明は省略する。

すなわちこの実施例ヘッドは、前述した高透磁率磁性体
ブロック１２の前記主磁極１０や非磁性基体１１８．１
１ｂと接合される面の反対面にさらに、この磁性体ブロ
ック１２と同様Ｍ。−２゜フェライトやＮ・−Ｚｎフェ
ライト等の高透磁率磁性体からなりその前記主磁極１０
の面と垂直な方向の両端部が図示の如く磁性体ブロック
１２の側面から突出する平板状の磁性体ブロック１３を
接合して該磁気ヘッドとしての磁気回路を構成している
。

これにより、垂直磁気ヘッドとして第４図に示すような
良好な磁気特性を実現することができるようになる。

すなわち、記録媒体ＲＭの磁性層が、Ｎ・−■ Ｆ　等からなる軟磁性膜層ＷＭとＣ−Ｃ，等かｅ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｏらなる垂直磁化膜層ＨＭとの二層膜構造になって
いるとすると、同ヘッドによる該記録媒体ＲＭへのデー
タ書き込み時、あるいは該記録媒体ＲＭからのデータ読
み出し時に、これら磁性層と同ヘッドの上述した主磁極
１０および磁性体ブロック１２．１３とによって同第４
図に矢印で示したような磁界のループが構成されること
となる。これにより上記垂直磁化膜層ＨＭおよび主磁極
１０は互い゛に強く磁化される。

また、こうした磁界のループによって記録・再生感度を
高める上では、第５図に示す実施例ヘッドがより有効で
ある。

すなわちこの第５図に示す実施例ヘッドは、上記磁性体
ブロック１２にさらに接合する高透磁率磁性体ブロック
として、同図に示すようなＵ字形状の磁性体ブロック１
４を用いるようにしたものであり、これにより第６図に
矢印で示すよう・な磁界のループもより形成され易くな
る。

なお、これら第３図あるいは第５図に示した実施例ヘッ
ドにおいては、磁性体ブロック１２に接合される磁性体
ブロック１３あるいは１４のそれぞれ前記主磁極１０の
面と垂直な方向の両端部が磁性体ブロック１２の側面か
ら突出するような構成としたが、これら突出する部位は
、少なくとも記録媒体の移動方向について上流側の一方
にあるだけでよく、これによっても上述と同等の効果を
得ることができる。

またこれら実施例ヘッドにおいて、上述した磁性体ブロ
ック１２と磁性体ブロック１３、あるいは磁性体ブロッ
ク１２と磁性体ブロック１４とは、それぞれ同一の材料
で一体に形成するようにしても勿論よい。

因みに、第１図に示した実施例ヘッド、あるいは第３図
に示した実施例ヘッドは、−例ではあるが次に示すよう
な方法をもって製造することができる。以下第７図乃至
第１３図を参照してこの製造方法を順次説明する。なお
、これら第７図乃至第１３図においては便宜上、上記実
施例ヘッドの各構成要素に使用する材料にもこれら構成
要素を示す番号と同一の番号を付して示している。

１）、　ガラスやアルミナチタンカーバイト等の非磁性
基体１１ａの表面を鏡面研磨して該研磨面に主磁極１０
とするＣ　　−Ｚ、あるいはＮ・−Ｆ８等の高透磁率軟
磁性膜をスパッタ法あるいは真空蒸着法等により形成し
た後、エツチングにより該軟磁性１１１０をそれぞれ所
要のトラック幅とする（第７図参照）。

なおこの膜厚は１μｍ程度である。

２）、　非磁性基体１１ａの上記形成した帯状の膜間に
、ダイヤモンド鋸あるいはクリスタルカッター等によっ
て溝ＤＰを形成する（第８図参照）。

３）、　この形成したＩＩＤＰに接着剤ＢＤを流し込み
、この非磁性基体１１ａと同様にガラスやアルミナチタ
ンカーバイト等の非磁性体からなりかつ同じ形状を有す
る非磁性基体１１ｂをこの非磁性基体１１ａに貼り合わ
せて固定する（第９図参照）。

４）、　この固定した非磁性基体１１ａおよび１１ｂを
、同第９図に破線で示す態様でスライス加工する。

５）、　このスライスした一片の各内設された軟磁性ａ
ｉｏと垂直な一面、および別個用意したＭｏ−Ｚ、フェ
ライト等の高透磁率磁性体ブロック１２の一面をそれぞ
れ鏡面研磨した後、該研磨面にエポキシ系接着剤を塗布
してこれらを接合固定する（第１０図参照）。

６）、　この固定した両ブロックを、同第１０図に破線
で示す態様でスライス加工する。

７）、　このスライスした一片の、上記非磁性基体１１
ａおよび１１ｂからなる部分の表面を、これらにより挾
持される許磁性ｍｉｏの先端が前述した記録媒体と安定
かつ円滑な摺接がなされるように、第１１図に示すよう
な態様で研磨する。なおこの際、上記軟磁性膜１０の長
さを１００μＴｒＬ〜２００μｍに設定するとする。

８）、　こうして形状が整えられたブロックの上記磁性
体ブロック１２からなる部分の周囲に第１２図に示すよ
うな態様でコイル２０を巻装し、リードＩ！２１を引き
出す。

以上により、第１図に示したような実施例ヘッドが完成
する。またさらに、 ９）、　上記磁性体ブロック１２の底面に、該ブロック
１２と同等の高透磁率磁性体材料からなる平板状のブロ
ック１３を第１３図に示すような態様で接合する。

といった工程を加えることにより、第３図に示したよう
な実施例ヘッドが完成する。勿論、この追加接合する高
透磁率磁性体ブロックの形状をＵ字形とすれば、第５図
に示した実施例ヘッドとなる。

なお、この製造方法では、上記工程４）、および６）、
でスライスした残りの多片についてもそれぞれ上述同様
の加工を施して第１２図あるいは第１３図に示したヘッ
ドを得るものであり、因みにこの第７図乃至第９図に示
した例によれば合計２０個のヘッドを同時に得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる垂直磁気ヘッドの実施例構造
を示す斜視図、第２図は主磁極励磁型単磁極ヘッドの基
本構造を示す側面図、第３図および第５図はそれぞれこ
の発明にががる垂直磁気ヘッドの他の実施例を示す斜視
図、第４図および第６図はそれぞれ第３図に示した実施
例ヘッドおよび第５図に示した実施例ヘッドの機能を模
式化して示す略図、第７図乃至第１３図は第１図あるい
は第３図に示した実施例ヘッドの製造方法を示す斜視図
である。 １０・・・主磁極である高透磁率軟磁性ＩＮ！、１１ａ
、１１ｂ・・・主磁極保持体である非磁性基体、１２．
１３．１４・・・高透磁率磁性体ブロック、２０・・・
記録再生用コイル、２１・・・コイルリード線。 Ｍ 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高透磁率軟磁性薄膜と、該薄膜を挟持する非磁性
   基体と、一方端面がこれら高透磁率軟磁性薄膜の一方端
   および両非磁性基体に接合される角柱あるいは円柱形状
   のブロックであって該接合される面の表面積が実接合面
   積と同等またはそれ以上である高透磁率磁性体ブロック
   と、該磁性体ブロックの周囲に巻装されるコイルとを具
   えて磁気回路を構成することを特徴とする垂直磁気ヘッ
   ド。
2. （２）高透磁率軟磁性薄膜と、該薄膜を挾持する非磁性
   基体と、一方端面がこれら高透磁率軟磁性薄膜の一方端
   および両非磁性基体に接合される角柱あるいは円柱形状
   のブロックであって該接合される面の表面積が実接合面
   積と同等またはそれ以上である第１の高透磁率磁性体ブ
   ロックと、該第１の高透磁率磁性体ブロックの周囲に巻
   装されるコイルと、同第１の高透磁率磁性体ブロックの
   前記高透磁率軟磁性薄膜および両非磁性基体と接合され
   る面の反対面に接合されるブロックであってその前記高
   透磁率軟磁性薄膜の面と垂直な方向の端部の少なくとも
   一方が同第１の高透磁率磁性体ブロックの側面から突出
   する第２の高透磁率磁性体ブロックとを具えて磁気回路
   を構成することを特徴とする垂直磁気ヘッド。
3. （３）前記第２の高透磁率磁性体ブロックは、前記突出
   方向を長手方向とする平板形状のブロックである特許請
   求の範囲第（２）項記載の垂直磁気ヘッド。
4. （４）前記第２の高透磁率磁性体ブロックは、前記突出
   方向を長手方向とし、かつこの突出部両端に前記高透磁
   率軟磁性薄膜と略平行で同薄膜方向への突起を有するＵ
   字形状のブロックである特許請求の範囲第（２）項記載
   の垂直磁気ヘッド。
5. （５）前記第１および第２の高透磁率磁性体ブロックは
   一体形成される特許請求の範囲第（３）項または第（４
   ）項記載の垂直磁気ヘッド。