JPS61177616A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
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- JPS61177616A JPS61177616A JP1776685A JP1776685A JPS61177616A JP S61177616 A JPS61177616 A JP S61177616A JP 1776685 A JP1776685 A JP 1776685A JP 1776685 A JP1776685 A JP 1776685A JP S61177616 A JPS61177616 A JP S61177616A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- yoke
- head
- magnetic
- width
- thin film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/33—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only
- G11B5/39—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects
- G11B5/3903—Structure or manufacture of flux-sensitive heads, i.e. for reproduction only; Combination of such heads with means for recording or erasing only using magneto-resistive devices or effects using magnetic thin film layers or their effects, the films being part of integrated structures
- G11B5/3906—Details related to the use of magnetic thin film layers or to their effects
- G11B5/3916—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide
- G11B5/3919—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path
- G11B5/3922—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path the read-out elements being disposed in magnetic shunt relative to at least two parts of the flux guide structure
- G11B5/3925—Arrangements in which the active read-out elements are coupled to the magnetic flux of the track by at least one magnetic thin film flux guide the guide being interposed in the flux path the read-out elements being disposed in magnetic shunt relative to at least two parts of the flux guide structure the two parts being thin films
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は強磁性薄膜の磁気抵抗効果を応用して得た磁気
抵抗効果素子(以下MR素子と称す。)を用いて磁気記
録媒体に記録された信号の検出を行なう薄膜磁気ヘッド
に関する。
抵抗効果素子(以下MR素子と称す。)を用いて磁気記
録媒体に記録された信号の検出を行なう薄膜磁気ヘッド
に関する。
〈従来技術〉
従来、MR素子を用いた薄膜磁気ヘッドは巻線型の磁気
ヘッドと比較して多くの利点があることが知られている
。即ち磁気記録媒体に記録された信号磁界を受けること
によって抵抗変化を電圧変化として取り出すことができ
るため、媒体の移送速度に依存せずに信号磁界を再生で
きるという利点、及び媒体の移送速度が低速の場合は巻
線型の磁気ヘッドより高出力であるという利点を備える
ものである。
ヘッドと比較して多くの利点があることが知られている
。即ち磁気記録媒体に記録された信号磁界を受けること
によって抵抗変化を電圧変化として取り出すことができ
るため、媒体の移送速度に依存せずに信号磁界を再生で
きるという利点、及び媒体の移送速度が低速の場合は巻
線型の磁気ヘッドより高出力であるという利点を備える
ものである。
従来の薄膜磁気ヘッドは第2図に示す如く高記録密度の
磁気記録媒体9に対して使用する為に通常媒体に近接さ
せるべくヘッドの先端にMR素子6を露出した形になっ
ており、又その両側又は片側にシールド用高透磁率磁性
体7,8を具備している。また、多チャンネル薄膜磁気
ヘッドの場合は下側のシールド用高透磁率磁性体8とし
てN i Znフェライト又はMnZnフェライトを使
用し、一方上側のシールド用高透磁率磁性体7としては
加工上の容易さからパーマロイなどの金属高透磁率磁性
体を使用している。ここで、薄膜磁気ヘッドを高記録密
度の磁気記録媒体9 (50KBPI以上)に対応して
用いるためにはギャップ長を0.5μm以下にする必要
があり、そのような狭ギャップの中にMR素子6を構成
した場合、媒体の走行によってヘッド先端10が媒体9
と接触した際に媒体9上の湿気を帯びたほこり又は上側
のシールド用高透磁率磁性体7の微小な剥離によってM
R素子6が短絡され、出力の出ない状態がしばしば発生
した。又、上記の如くギャップ長を0.5μm以下に設
定した場合、MR素子6の応答を線型応答にする為のバ
イアス磁界印加手段を設けることが困難になった。この
場合上側のシールド用高透磁率磁性体7に通電すること
によってMR素子6にバイアス磁界を印加することは可
能である。しかし、この場合もMR素子が磁気記録媒体
9と接触する際に上側のシールド用高透磁率磁性体7と
MR素子6とがその間の絶縁層の存在にもかかわらず短
絡して上側のシールド用高透磁率磁性体7に通電してい
た電流がMR素子6に流れ込んで大きなノイズになるこ
とがあった。
磁気記録媒体9に対して使用する為に通常媒体に近接さ
せるべくヘッドの先端にMR素子6を露出した形になっ
ており、又その両側又は片側にシールド用高透磁率磁性
体7,8を具備している。また、多チャンネル薄膜磁気
ヘッドの場合は下側のシールド用高透磁率磁性体8とし
てN i Znフェライト又はMnZnフェライトを使
用し、一方上側のシールド用高透磁率磁性体7としては
加工上の容易さからパーマロイなどの金属高透磁率磁性
体を使用している。ここで、薄膜磁気ヘッドを高記録密
度の磁気記録媒体9 (50KBPI以上)に対応して
用いるためにはギャップ長を0.5μm以下にする必要
があり、そのような狭ギャップの中にMR素子6を構成
した場合、媒体の走行によってヘッド先端10が媒体9
と接触した際に媒体9上の湿気を帯びたほこり又は上側
のシールド用高透磁率磁性体7の微小な剥離によってM
R素子6が短絡され、出力の出ない状態がしばしば発生
した。又、上記の如くギャップ長を0.5μm以下に設
定した場合、MR素子6の応答を線型応答にする為のバ
イアス磁界印加手段を設けることが困難になった。この
場合上側のシールド用高透磁率磁性体7に通電すること
によってMR素子6にバイアス磁界を印加することは可
能である。しかし、この場合もMR素子が磁気記録媒体
9と接触する際に上側のシールド用高透磁率磁性体7と
MR素子6とがその間の絶縁層の存在にもかかわらず短
絡して上側のシールド用高透磁率磁性体7に通電してい
た電流がMR素子6に流れ込んで大きなノイズになるこ
とがあった。
又、MR素子6の膜厚はヘッドの感度を上げる為に30
0〜700Aと非常に薄い膜厚となっているので、MR
素子6が磁気記録媒体9の摺動面に露出している場合、
耐久性に問題があった。
0〜700Aと非常に薄い膜厚となっているので、MR
素子6が磁気記録媒体9の摺動面に露出している場合、
耐久性に問題があった。
−以上の点から第2図に示す構造のヘッド(シールド型
MRヘッド)に変えて、MR素子部をヘッド先端から離
し、そのMR素子部に磁気記録媒体にて発生した磁束を
導く磁束導入路(ヨーク)を配置した第1図の如き薄膜
磁気ヘッド(ヨークタイプMRヘッド)が考えられてい
る。同図で1はMR素子部、2はヨーク前部、3はヨー
ク後部、4は下側のシールド用高透磁率磁性体、12は
磁気記録媒体、11はスペーシング、5はMR素子部7
にバイアス磁界を印加する為の導体である。
MRヘッド)に変えて、MR素子部をヘッド先端から離
し、そのMR素子部に磁気記録媒体にて発生した磁束を
導く磁束導入路(ヨーク)を配置した第1図の如き薄膜
磁気ヘッド(ヨークタイプMRヘッド)が考えられてい
る。同図で1はMR素子部、2はヨーク前部、3はヨー
ク後部、4は下側のシールド用高透磁率磁性体、12は
磁気記録媒体、11はスペーシング、5はMR素子部7
にバイアス磁界を印加する為の導体である。
このヨークタイプMRヘッドでは図から明らかな様にヘ
ッド構造が複雑となる為、実際のヘッド加工上の寸法限
界等を考慮に入れて各寸法を慎重に決定する必要がある
。同図においてth、/y 1はヘッド効率を考慮した
場合小さい方が効率が良いと考えられるが、その他の寸
法については磁気的、効率の観点上において設計指針は
明確でない。ここで上記磁気的効率とはヘッド先端で与
えられた一定の磁束の値とMR素子上の磁束の比率を言
う。
ッド構造が複雑となる為、実際のヘッド加工上の寸法限
界等を考慮に入れて各寸法を慎重に決定する必要がある
。同図においてth、/y 1はヘッド効率を考慮した
場合小さい方が効率が良いと考えられるが、その他の寸
法については磁気的、効率の観点上において設計指針は
明確でない。ここで上記磁気的効率とはヘッド先端で与
えられた一定の磁束の値とMR素子上の磁束の比率を言
う。
く目的〉
本発明は上述の問題点を解消する為になされたものであ
り、ヨークタイプMRヘッドにおける皿素子とヨーク前
部及びMR素子とヨーク後部の重なり幅の適切な値を求
めヘッド効率を良好に維持するとともに動作特性を改善
した薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とするもので
ある。
り、ヨークタイプMRヘッドにおける皿素子とヨーク前
部及びMR素子とヨーク後部の重なり幅の適切な値を求
めヘッド効率を良好に維持するとともに動作特性を改善
した薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とするもので
ある。
〈実施例〉
以下、第1図を用いて本発明に係る薄膜磁気へラドの1
実施例について説明する。MR素子部とヨーク前部及び
MR素子部とヨーク後部の重なり幅寸法の適切な値は次
の様にして求めた。
実施例について説明する。MR素子部とヨーク前部及び
MR素子部とヨーク後部の重なり幅寸法の適切な値は次
の様にして求めた。
尚、上記型なり幅の適正値を求めるに当り、磁気記録媒
体上での十分長い記録波長に対する上記ヘッドの応答を
考え、記録媒体上での磁化はアークタンゼント型の磁化
遷移で媒体厚み方向に一様に M(x)= −Mr tan () π a で磁化しているものとした。同式でMrは媒体上の残留
磁化、aは遷移長、ψは遷移が発生する位置の値である
。上記磁化遷移から発生した磁界に対するMR素子部上
及びヨーク上の磁化分布は通常積分法と呼ばれる、”A
n analysis of theeffect o
f 5hield length on the pe
rfor−mance or Magnetoresi
stive heads”の方法で求めることができる
(例えば文献: IE3゜TRANS、MAG、Vol
、MAG−14(1978)p515G、 V、 Ke
lley and R,A、 Ketcham著を参照
)0又求められた磁化分布から各位置に対するMRヘヘ
ッの出力V(=IsR(x))を求めることができる。
体上での十分長い記録波長に対する上記ヘッドの応答を
考え、記録媒体上での磁化はアークタンゼント型の磁化
遷移で媒体厚み方向に一様に M(x)= −Mr tan () π a で磁化しているものとした。同式でMrは媒体上の残留
磁化、aは遷移長、ψは遷移が発生する位置の値である
。上記磁化遷移から発生した磁界に対するMR素子部上
及びヨーク上の磁化分布は通常積分法と呼ばれる、”A
n analysis of theeffect o
f 5hield length on the pe
rfor−mance or Magnetoresi
stive heads”の方法で求めることができる
(例えば文献: IE3゜TRANS、MAG、Vol
、MAG−14(1978)p515G、 V、 Ke
lley and R,A、 Ketcham著を参照
)0又求められた磁化分布から各位置に対するMRヘヘ
ッの出力V(=IsR(x))を求めることができる。
ここでIsはMR素子に流すセンス電流値である。
第1図のヘッド構造から明らかな様に構造パラメータは
多種に及んでいるが、同図のW=9μm。
多種に及んでいるが、同図のW=9μm。
MR素子1の膜厚t=0.03μm、α=68 、ty
=0.65μm、th:5μm、/yl=5μm。
=0.65μm、th:5μm、/yl=5μm。
/ y 2=5 ttmSy h=2 μm、 Ov
h=0.3 μm、記録媒体12の厚み=0.5μm1
その遷移長a=o、ootμmに設定した。
h=0.3 μm、記録媒体12の厚み=0.5μm1
その遷移長a=o、ootμmに設定した。
ここで、記録媒体12にある値の残留磁化を与えた時の
MR素子部1の磁化の大きさを第3図に示す。MR素子
部lの上側ヨーク2,3と重なっている部分(Ovyl
、0vy2)の磁化は小さく、MR素子部lの全磁化の
大部分を上側ヨーク2.3と重なっていない部分の磁化
が占めている。これはMR素子部1の上側ヨーク2,3
との重なり部分(Ovyl、0vy2)において磁束が
上側ヨーク2゜3の方に吸収される為である。次にMR
素子部1と上側ヨーク2,3との重なり部分0vyl(
=Ovy2)を変化させて、抵抗変化率(素子抵抗変化
/素子抵抗)のピーク値を計算した結果を第4図に示す
。ここでバイアスは最大抵抗変化率の形、記録媒体12
の残留磁化は12 B、8 emu/c cとなってお
り、記録媒体12からの微小な磁束に対するMR素子部
lの応答すなわち感度を示している。
MR素子部1の磁化の大きさを第3図に示す。MR素子
部lの上側ヨーク2,3と重なっている部分(Ovyl
、0vy2)の磁化は小さく、MR素子部lの全磁化の
大部分を上側ヨーク2.3と重なっていない部分の磁化
が占めている。これはMR素子部1の上側ヨーク2,3
との重なり部分(Ovyl、0vy2)において磁束が
上側ヨーク2゜3の方に吸収される為である。次にMR
素子部1と上側ヨーク2,3との重なり部分0vyl(
=Ovy2)を変化させて、抵抗変化率(素子抵抗変化
/素子抵抗)のピーク値を計算した結果を第4図に示す
。ここでバイアスは最大抵抗変化率の形、記録媒体12
の残留磁化は12 B、8 emu/c cとなってお
り、記録媒体12からの微小な磁束に対するMR素子部
lの応答すなわち感度を示している。
0vylは2μm近傍でピーク値をもっている。
これは、第3図に示したようにMR素子部1の上側ヨー
ク2,3との重なり部分の磁化は小さくなるためあまり
0vylを大きくとるとMR素子部1の磁化し易い部分
が狭くなり全磁化が低下するためと、0vylをあまり
小さくするとMR素子部1に磁束が有効に伝達されない
ため、MR素子部lの全磁化が低下するためである。こ
れから、0vylは1〜3μmを適切な値の範囲として
取り得るが、0vylが約2μmのピーク値を境として
0vylが1〜2μmの方がよいのかあるいは2〜3μ
の方がよいのかは、第4図では判断できない。そこで、
記録媒体12の残留磁化を変化させた時の抵抗変化率を
0vyl(=Ovy2)をパラメータとして計算した結
果を第5図に示す。イくイアス無し、記録媒体残留磁化
O〜2500emu/ccという条件に設定されておシ
、これは、MR素子部1の大きな磁束に対する応答すな
わちMR素子部1のダイナミックレンジを示している。
ク2,3との重なり部分の磁化は小さくなるためあまり
0vylを大きくとるとMR素子部1の磁化し易い部分
が狭くなり全磁化が低下するためと、0vylをあまり
小さくするとMR素子部1に磁束が有効に伝達されない
ため、MR素子部lの全磁化が低下するためである。こ
れから、0vylは1〜3μmを適切な値の範囲として
取り得るが、0vylが約2μmのピーク値を境として
0vylが1〜2μmの方がよいのかあるいは2〜3μ
の方がよいのかは、第4図では判断できない。そこで、
記録媒体12の残留磁化を変化させた時の抵抗変化率を
0vyl(=Ovy2)をパラメータとして計算した結
果を第5図に示す。イくイアス無し、記録媒体残留磁化
O〜2500emu/ccという条件に設定されておシ
、これは、MR素子部1の大きな磁束に対する応答すな
わちMR素子部1のダイナミックレンジを示している。
そして最も大きな抵抗変化率を得ることができるのは0
vyl=1μmの場合であり、以下0vyl=2μm
。
vyl=1μmの場合であり、以下0vyl=2μm
。
Qvyl−3μmの順になっている。このことは、第4
図からは、優位差のなかった0vylの値が1〜2 μ
m (!: 0vy1が2〜8μmの2つ範囲に対しM
R素子部Iのダイナミックレンジの観点から0vy1の
値が1.1〜2μmの場合の方が優利であることを示し
ている。
図からは、優位差のなかった0vylの値が1〜2 μ
m (!: 0vy1が2〜8μmの2つ範囲に対しM
R素子部Iのダイナミックレンジの観点から0vy1の
値が1.1〜2μmの場合の方が優利であることを示し
ている。
以上、MR素子幅を9μmに設定したことを考慮すると
、MR素子と上側ヨークとの重なりの部分(Ovyl
、0vy2)は各々MR素子幅の10〜20チの範囲に
設定することが適切であると判断できる0 く効果〉 以上詳説した如く、本発明によればヨークタイプのMR
ヘヘッの構造の効率の最適化を計ることができる。
、MR素子と上側ヨークとの重なりの部分(Ovyl
、0vy2)は各々MR素子幅の10〜20チの範囲に
設定することが適切であると判断できる0 く効果〉 以上詳説した如く、本発明によればヨークタイプのMR
ヘヘッの構造の効率の最適化を計ることができる。
第1図は本発明の1実施例の説明に供するヨークタイプ
MRヘッドの側断面図である。第2図は従来の薄膜磁気
ヘッドの側面断面図である。第3図はMR素子の磁化状
態を示す特性図である0第4図及び第5図はMRヘヘッ
における特性図である0 1:MR素子部、2:ヨーク前部、3:ヨーク後部、4
:高透磁率磁性体、6:MR素子、7゜8:シールド用
高透磁率磁性体、9:磁気記録媒体、10:ヘッド先端
、11ニスベーシング、12:磁気記録媒体。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)第 /I!
1 MRJ:nイIJE − 第3図 第イ図
MRヘッドの側断面図である。第2図は従来の薄膜磁気
ヘッドの側面断面図である。第3図はMR素子の磁化状
態を示す特性図である0第4図及び第5図はMRヘヘッ
における特性図である0 1:MR素子部、2:ヨーク前部、3:ヨーク後部、4
:高透磁率磁性体、6:MR素子、7゜8:シールド用
高透磁率磁性体、9:磁気記録媒体、10:ヘッド先端
、11ニスベーシング、12:磁気記録媒体。 代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)第 /I!
1 MRJ:nイIJE − 第3図 第イ図
Claims (1)
- 1、シールド用高透磁率磁性体上に、第1のヨークと磁
気抵抗効果素子と第2のヨークとをこの順にて結合した
ものを配置し、前記第1のヨークと前記磁気抵抗効果素
子との重なり幅及び前記磁気抵抗効果素子と前記第2の
ヨークとの重なり幅を前記磁気抵抗効果素子の幅の10
〜20%の範囲に設定したことを特徴とする薄膜磁気ヘ
ッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1776685A JPS61177616A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1776685A JPS61177616A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61177616A true JPS61177616A (ja) | 1986-08-09 |
Family
ID=11952829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1776685A Pending JPS61177616A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61177616A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0422916A2 (en) * | 1989-10-11 | 1991-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method for a magnetoresistive head |
EP0514976A2 (en) * | 1991-05-21 | 1992-11-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Combined read/write magnetic head |
EP0777213A1 (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-04 | Eastman Kodak Company | Flux-guided paired magnetoresistive head |
EP0848375A2 (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Eastman Kodak Company | Low bias current paired magnetoresistive element head with misaligned anisotropy axes |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP1776685A patent/JPS61177616A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0422916A2 (en) * | 1989-10-11 | 1991-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing method for a magnetoresistive head |
EP0514976A2 (en) * | 1991-05-21 | 1992-11-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Combined read/write magnetic head |
EP0777213A1 (en) * | 1995-11-29 | 1997-06-04 | Eastman Kodak Company | Flux-guided paired magnetoresistive head |
EP0848375A2 (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Eastman Kodak Company | Low bias current paired magnetoresistive element head with misaligned anisotropy axes |
EP0848375A3 (en) * | 1996-12-12 | 1999-09-22 | Eastman Kodak Company | Low bias current paired magnetoresistive element head with misaligned anisotropy axes |
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