JPS61206915A - 垂直磁気ヘツドの位置制御方式 - 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用いられる垂直磁気ヘッ
ドの位置制御方式に関するものである。

［従来の技術］ 垂直磁気記録方式は、これまでの磁気記録方式の原理的
限界を打ち破る高密度記録が可能な磁気記録方式として
近年活発に研究開発が進められている。

ところで、この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、（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として
軟磁性膜を主磁極とする単磁極ヘッドが提案されている
。なあ、この単磁性ヘッドとしては、・主磁極励磁型磁
気ヘッド ・補助磁極励磁型磁気ヘッド かめる。

主磁極励磁型ヘッドは、第３図に示すようパーマロイや
ニッケル（Ｎ　ｉ　）−鉄（Ｆｅ）合金等の薄膜からな
り、その先端が記録媒体ＲＭの磁性層（中斜線部）に１
習接するよう配される主磁極１およびこの主磁極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の強い垂直磁界によって記
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、こ
の磁化に対応した誘起電流を励磁コイル２から取出して
信号を再生するよう動作する。

また、補助磁極励磁型磁気ヘッドは、第４図に示すよう
に、パーマロイやニッケルー鉄合金等の軟性薄膜からな
りその先端が記録媒体ＲＭの磁性層（図中斜線部）に摺
接するよう配される主磁極２、この主磁極２に比べて十
分な厚さを有するフェライト等の高透磁率磁性体材料か
らなり、記録媒体ＲＭを介して該主磁極２の先端部と対
抗するよう配される補助磁極３および該補助磁極３に巻
装された励磁コイル４をそれぞれ有して構成され、上記
励磁コイル４に適宜な電流を流して補助磁極３を励磁す
ることにより生じる主磁極２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生じる主磁極２の磁束を補助磁
極３に誘導して信号を再生するよう動作する。

ところで、これらの単磁極ヘッドは、第３図および第４
図から明らかなように開磁路構造となっているために、
従来のいわゆる長手記録に用いられるリングヘッドに比
べて電磁変換効率が低そうにみえるが、実際に同単磁極
ヘッドを用いて上述した信号の記録再生を行う場合には
、磁気的に垂直異方性を有する記録媒体と同単磁極ヘッ
ドの主磁極との間に強い相互作用が働いて有効に電磁変
換が行なわれる。この様子を第５図を参照して説明する
。なお第５図において、１は主磁極、５はコバルト（Ｃ
ｏ）−クロム（Ｃｒ）膜等からなる記録媒体の垂直磁化
膜層である。

いま、信号の記録に際して、主磁極１の磁化Ｍｈにより
垂直磁化膜層５が垂直に磁化されたとすると（この磁化
をＭｍで示す）、その表面（主磁極１側）には主磁極１
先端の退官と逆極性の退官が生じる。この垂直磁化膜層
５の表面に生じた退官は、主磁極１の先端部における減
磁界Ｈｄを緩和するよう作用する。これにより主磁極１
の磁化Ｍｈと垂直磁化膜層５の磁化Ｍｍとは互いに強め
合うこととなって有効に磁気記録が行なわれる。

また信号の再生時には、垂直磁化膜層５の磁化Ｍｍによ
って主磁極１が磁化される。この際も、上述した垂直磁
化膜層５の表面退官（正確には垂直磁化膜層５の裏面か
ら寄与される退官との差分退官）は主磁極１の先端部に
おける減磁界Ｈｄを緩和するよう作用し、実質的に上記
主磁極１の磁化を強化する。前述した励磁コイルにより
再生信号として有効に取出される。

なお、上記主磁極１の磁化は同時に垂直磁化膜層５を再
磁化するよう働くものでおり、結果的に垂直磁化膜層５
における磁化レベルも上昇する。

このように、磁気的に垂直異方性を有する記録媒体と単
磁極ヘッドによる垂直磁気記録方式においては主磁極と
記録媒体との間に働く上述した相互作用によって、主磁
極先端部はいわば閉磁路的に動作するものであり、これ
によって効率の良い記録・再生を可能にしている。こう
したことから、垂直磁気記録方式においては、磁気ヘッ
ド（主磁極）と記録媒体とを確実に接触させることが重
要な要件となり、特に良好な再生特性を得るためには磁
気ヘッド面と記録媒体との間隔を可能な限り小さくする
必要がある。

従来、このような垂直磁気記録に用いる磁気ヘッドは第
６図に示すようにセラミックスなどの非磁性体材料１０
ａ、１０ｂで主磁極となるパーマロイ膜などの軟磁性膜
１１を挾持した構造とし、ヘッド面１１ａを記録媒体６
に押しつけた状態で走行させている。

この場合、磁気ヘッド面１１ａと記録媒体６との１習接
関係は例えば０．１μｍ以下で一様に摺接される必要が
おる。この１習接関係は、非磁性体材料１０ａ、１０ｂ
を透明度の高い材料で構成すると、記録媒体表面に磁気
ヘッド面との摺接走行に伴う干渉縞が現れるので、この
干渉縞を観測することによって摺接関係が一様であるか
否か、ざらには！習接間隔がどの程度であるか否かを知
ることができる。すなわち、ｌ習接関係が一様であり、
固接間隔が０．１μｍ以下であれば、第７図（ａ）に示
ずように磁気ヘッド２１を対称軸としてほぼ面対称の干
渉縞膜様が現れ、ｌ習接関係が一様でない場合には第７
図（ｂ）に示すよう非対称の干渉縞膜様が現れる。

従って、磁気ヘッド１１と記録媒体６との関係は、第７
図（ａ）に示すような干渉縞膜様が現れるように精密に
位置決めを行なわなければならない。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが従来にｄ５いては、磁気ヘッド面の製造時の非
対称性や記録媒体の片寄った走行などにより、磁気ヘッ
ド面と記録媒体との摺接関係を一様に保持できなくなる
場合が多々生じていた。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目
的は磁気ヘッド面と記録媒体との１冨接関係を一様な摺
接関係に保持することができる垂直磁気ヘッドの位置制
御方式を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、磁極を挾持する２つの非磁性体材料を、少な
くとも記録媒体に１習接する面が導電性を有する材料で
構成し、かつ両相磁性体材料間を電気的に絶縁した状態
で磁極を挾持させる構造とし、記録再生時における記録
媒体を介しての両相磁性体材料間の電気的導通状態を検
出し、この検出結果に基づいて磁気ヘッドの記録媒体に
対する摺接位置関係を制御するようにしたものである。

［作用］ 磁気ヘッドと記録媒体とのｔｇ接量関係所定関係でなく
なれば、２つの非磁性体材料の間の電気的導通状態が変
化する。そこで、磁気ヘッドはこの電気的導通状態が所
定状態に適合するように記録媒体に対する摺接位置が制
御される。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す垂直磁気ヘッドの構成
図であり、主磁極１１は絶縁薄膜１２を介して２つの非
磁性体材料１３ａ、１３ｂで挾持されている。この非磁
性体材料１３ａ、１３ｂは、ガラス状カーボン材など潤
滑性が有り、かつ導通性の有る材料で構成され、その１
部には記録媒体６とのｌ習接時の導通状態を検出するた
めの端子１４ａ、１４ｂが設けられている。

主磁極１１は、具体的には非磁性体材料１３ａ。

１３ｂのうち例えば１３ｂの側面に軟磁性金属薄膜をス
パッタリング法などによって形成した後、エツチング加
工等によって記録トラック幅ＴＷに成形することによっ
て形成される。そして、絶縁薄膜１２はこのようにして
形成された主磁極１１の全表面にＳ　ｉ　０２　、　Ｔ
’ａ２０５などを付着することによって形成され、一方
の非磁性体材料１３ａはこの絶縁薄膜１２の側面に主磁
極１１を挾持するように接着剤等によって接着される。

従って、このような構造の垂直磁気ヘッドにおいては、
記録媒体６との固接時に２つの非磁性体材料１３ａ、１
３ｂとの間が記録媒体６を介して電気的に接続されるも
のとなり、端子１４ａ、１４ｂからはその電気的導通状
態に応じた信号を取出すことができる。

第２図は、非磁性体材料１３ａ、１３ｂとの間の電気的
導通状態に応じて垂直磁気へラド１１の記録媒体６に対
する固接位置を制御する制御回路の一実施例を示す回路
図であり、ノアゲート３０の入力には端子１４ａ、１４
ｂが接続され、その出力はパルス発生器３１に供給され
ている。

パルス発生器３１はノアゲート３０の出力信号がパビ′
の時に所定パルス幅のパルス信号を発生し、ステップモ
ータドライブ回路３２を介してステップモータ３３を駆
動し、このステップモータ３３のアクチュエータ（図示
せず）に連結された主磁極１１が記録媒体６と所定の（
習接関係になるように該主磁極１１の位置を制御する。

従って、非磁性体材料１３ａ、１３ｂとの間が記録媒体
６を介して電気的な導通状態になければ、ノアゲート３
０の出力信号はｊｌ　Ｌ＃＃となり、主磁極１１は記録
媒体６と所定の摺接関係になるようにその位置が制御さ
れる。

これによって、常に所定の記録再生特性を得ることがで
きる。

なお、３４は主磁極１１と記録媒体６が所定の摺接関係
にないときにこれを告知する発光ダイオードである。

ところで、上記実施例では非磁性体材料１３ａ。

１３ｂ自体を導電性材料で構成したが、原理上、記録媒
体６との摺接面のみが導電性を有ずればよい。また、２
つの非磁性体材料間の電気的な導通、非導通、によって
垂直磁気ヘッドの位置を可変制御しているが、記録媒体
６との摺接面に面抵抗材料を塗布し、この面抵抗材料と
記録媒体との接触抵抗を検出し、この接触抵抗に応じて
垂直磁気ヘッドの位置を可変制御するようにしてもよい
。また、本発明は主磁極励磁形磁気ヘッドのいずれを用
いた場合でも同様な効果が得られる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、磁極を
挾持する２つの非磁性体材料を、少なくとも記録媒体に
１習接する面が導電性を有する材料で構成し、かつ両非
磁性体材料間を電気的に絶縁した状態で磁極を挾持させ
る構造とし、記録再生時における記録媒体を介しての両
非磁性体材料間の電気的導通状態を検出し、この検出結
果に基づいて磁気ヘッドの記録媒体に対する摺接位置関
係を制御するようにしたため、磁気ヘッド面と記録媒体
との１晋接関係を常に一様なｌ習接関係に保持すること
ができ、磁気ヘッド面の製造時の非対称性があっても常
に最良の記録再生特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す垂直磁気ヘッドの構成
図、第２図は非磁性体材料間の電気的導通状態を検出す
る回路の一実施例を示す図、第３図は主磁極励磁型の垂
直磁気ヘッドの基本構成を示す側面図、第４図は補助磁
極励磁型の垂直磁気ヘッドの基本構成を示す側面図、第
５図は垂直磁気ヘッドの主磁極と記録媒体との磁気的相
互作用を示す説明図、第６図は従来の垂直磁気ヘッドの
構造と記録媒体との摺接関係を示す側面図、第７図（ａ
＞、（ｂ）は垂直磁気ヘッドと記録媒体との摺接位置関
係に応じて観測される干渉縞を示す図である。 ６・・・記録媒体、１１・・・主磁極、１２・・・絶縁
薄膜、１３ａ、１３ｂ・・・非磁性体材料、１４ａ、１
４ｂ・・・端子、３０・・・ノアゲート、３１・・・パ
ルス発生器、３３・・・ステップモータ。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直磁気記録媒体に摺接して垂直磁気記録再生を
   行う磁極を互いに対向する２つの非磁性体材料により挾
   持してなる単磁極型の垂直磁気ヘッドにおいて、前記磁
   極を挾持する２つの非磁性体材料を、少なくとも垂直磁
   気記録媒体に摺接する面が導電性を有する材料で構成し
   、かつ両材料間を電気的に絶縁した状態で磁極を挾持さ
   せる構造とし、記録再生時における垂直磁気記録媒体を
   介しての両非磁性体材料の電気的導通状態を検出し、こ
   の検出結果に基づいて垂直磁気ヘッドの記録媒体に対す
   る摺接位置を制御することを特徴とする垂直磁気ヘッド
   の位置制御方式。
2. （２）前記２つの非磁性体材料はガラス状カーボン材料
   であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
   の垂直磁気ヘッドの位置制御方式。