JPS62129909A - 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］ 本発明は、垂直磁気ヘッド、更に詳しくは、外部磁界に
よって記録・再生出力レベルが影響されないようにする
と共に、磁気記録媒体に付着した塵等を除去するように
したｇ！直磁気ヘッドに関する。

［従来の技術］ 磁気記録媒体をその厚さ方向に磁化する垂直磁気記録方
式においては、原理的に磁気記録される磁化の波長が短
波長（高周波）であればあるほど上記磁気記録媒体内で
の自己減磁界が小さくなるために、高密反記録に適して
いることが知られている。

このような垂直磁気記録を行なうには、大きな垂直磁気
異方性を有する磁気記録媒体と、鋭くて強い垂直成分磁
界を発生する磁気記録ヘッドが必要とされている。そし
て、垂直磁気記録を行なう方式としては、補助磁極励磁
型垂直磁気ヘッド方式と主磁極励磁型垂直磁気ヘッド方
式とが知られている。

上記補助磁極励磁型垂直磁気ヘッド方式においては、第
３図に示すように、Ｃｏ−Ｚｒ−Ｎｂ等の高透磁率磁性
薄膜からなる主磁極１と、フェライト等からなる高透磁
率磁性体ブロック２ａに情報信号７ヒ流送受用の巻線２
ｂが巻回されている補助磁極２とが所定の空隙３を有し
て対向配置されるようになっている。そして、磁気記録
および再生を行なう際には上記空隙３に磁気記録媒体４
を走行させ、この媒体４の磁化膜を上記主磁極膜１に摺
接するようになっている。上記磁気記録媒体４は、高分
子フィルム等からなる可撓性のあるベース４　ａ　Ｊ＝
に、Ｆｅ−Ｎｉパーマロイ等からなる高透磁率磁性層４
ｂを形成し、さらにその上に媒体面に対して垂直方向の
磁化容易軸を有する垂直磁気記録層４Ｃを形成して構成
されている。

このように構成されている補助磁極励磁ＪＪＩ垂直磁気
ヘッドの動作は、図示しない信号発生部から送出された
情報信号が巻線２ｂに印加されると、補助磁極２に磁界
が発生し、この磁界は主磁極１に作用し、この主磁極１
の先端部に鋭い磁界を発生する。そして、この鋭い磁界
により磁気記録媒体４に上記情報信号が磁気変換されて
記録される。

また、上記ｈｌｉ助磁極励磁型重直磁気ヘッド方式にお
いては、磁束の流れが開磁路（ＩＸ′Ｉ成になっている
ために、上述の鋭い磁界は、例えば、主磁極１−磁気記
録媒体４−補助磁極２という磁路で流れた後、空間を通
過して主磁極１へ還流する。

ところで、上記のような開磁路構成においては、上記磁
気記録媒体４を駆動するためのモーター、あるいは地磁
気（日本では０．３〜０．４エルステツドといわれる）
等による外部磁界の影響を受けやすい。即ち、この外部
磁界が、第３図に示した太い矢印Ｘのように上記磁気記
録媒体４に垂直に印加されたとすると、上記主磁極１．
磁気記録媒体４、補助磁極２を通る磁界は、細線の矢印
で示したようになる。そのため、−通りの情報信号の磁
気記録が終了し、この磁気記録を再生している時に上述
のような強い外部磁界が印加されると、この外部磁界の
大きさによっては再生信号の再生出力レベルが減少させ
られてしまうことがある。

このような現象を実測すると第４図に示すようになる。

即ち、上記第３図に示した補助磁極励磁型垂直磁気ヘッ
ド方式において、磁気記録媒体４に数種類の強さの垂直
な外部磁界を印加する。そして、外部磁界が印加されな
い場合の再生出力レベルを「１」として縦軸にとり、印
加された外部磁界（単位：Ｏｅ（エルステッド））を横
軸にとると、上記第４図に示すように、外部磁界が１エ
ルステツドになると、再生出力レベルはほぼ零になって
しまう。

外部磁界の影響は上述のような記録・再生出力の低下の
みならず、記録レベルの低下、或いは記録・再生動作が
なされない状態で磁気ヘッドが既に記録済の媒体に近接
又は摺接した場合における媒体の残留磁化に対する低減
作用となって現われる。このような外部磁界の影響か現
れるのは次のような原理によるものと考えられる。

第５図は垂直磁気ヘッドの主磁極のＢ−Ｈ特性を示す図
であり、第６図は第５図に示す特性で動作する垂直磁気
ヘッドで磁化される記録媒体のＢ−Ｈ特性を示す図であ
る。外部磁界のない場合には、主磁極は記録信号による
交流磁界に応じて第５図に示されるように、原点０を中
心に正負の方向に概して飽和レベル±Ｂｓの磁束密度ま
で磁化される。一方、記録媒体は上述のように磁化され
た主磁極の発する磁界により第６図に示されるように、
正負の方向に飽和レベルの磁束密度まで磁化され、残留
磁束±Ｂｒが保持される。この状態が、即ち、記録媒体
に正常な磁気記録がなされている状態である。外部磁界
（例えば、地磁気やＤＣモーターのマグネット等による
１１：、方向の直流磁界）が印加されると、主磁極に作
用する磁化力（磁界）は、」二連の記録信号による磁界
に、この外部磁界が和動的に作用したものとなる（即ち
、磁化力は第５図における横軸上で正方向にシフトする
）。この結果、主磁極の磁化（磁束密度）はその動作中
心点が第５図の点Ａまで移動してしまうため正方向には
飽和レベルＢｓまで磁化されても負方向には飽和レベル
−Ｂｓまで磁化されないことが起こり得る。このように
、磁化状態に偏りのある主磁極より発せられる磁界によ
り記録媒体の磁化がなされた場合、記録媒体における残
留磁束は、正方向には前述の＋Ｂｒが保持されるが、負
方向には絶対値がこれより小さい−Ｂｋ（第６図参照）
しか保持されないことになる。つまり、外部磁界によっ
て磁気記録レベルの低下をもたらすことになる。

次に、既に上述のように磁化状態に偏りのある記録媒体
に垂直磁気ヘッドが近接もしくは摺接した状態（第３図
に示される状態）において、主磁極の磁化が第５図の点
Ａに達する程度の外部磁界が印加されると、この外部磁
界による磁化力（主として主磁極に集束する磁界）によ
り、記録における磁化状態は当初の残留磁化−Ｂｋから
第６図における点Ａ′に対応する値まで変化する。この
変化の後に、外部磁界が除かれて主磁極による磁化力が
なくなっても、記録媒体の磁化状態は元の残留磁化−Ｂ
ｋには復帰せず、これよりも絶対値の小さい−Ｂｋ’　
となる（第６図参照）。これは周知のとおり、磁界（磁
化力）の変化とこれに応じた磁化（磁束密度）との関係
が非Ｉｖｆ逆的であるためである。

上述のように、記録済の磁気記録媒体に対して外部磁界
が印加されたり、更には、その後、印加状態が解除され
たりすると、残留磁化（即ち、磁気記録レベル）が低減
することになる。この傾向は、垂直磁気ヘッドの主磁極
が記録媒体に近接、もしくは摺接している状態において
特に顕著であることは言うまでもない。

今度は、一応前述のように正常な磁気記録がなされた媒
体から記録情報の再生を行なうときに外部磁界（前述と
同様の直流磁界）が印加された場合について考察する。

この場合は、既に記録済の媒体から発せられる磁界に対
し、外部磁界が和動的に作用するため、垂直磁気ヘッド
の主磁極における動作点は第５図における横軸上で原点
Ｏよりも正方向に移動し、点Ａ１もしくは外部磁界が特
に強い場合は、点Ｂ迄移動する。第５図におけるＢ−Ｈ
特性から明らかなように、点Ａ或いは点Ｂを中心に動作
した場合、磁化力（この場合は媒体による信号磁界に外
部磁界が加わったもの）の変化に対応した磁化（主磁極
中の磁束密度）の変化率は著しく低減され、点Ｂより正
方向では殆ど零になってしまう。従って、再生感度が低
下してしまう。

このように外部磁界の影響による記録・再生レベルの低
下、並びに磁気ヘッドが既に記録済の媒体に近接もしく
は摺接した場合における同媒体の記録レベルの低下ｉよ
、上記の補助磁極励磁型垂直磁気ヘッド方式だけに見ら
れるわけではなく、前記主磁極励磁型垂直磁気ヘッド方
式においても見られる。つまり、垂直磁気記録方式にお
いては、従来の面内記録方式における場合よりも、外部
磁界により受ける影響が大きいということが知られてい
る。

ところで、一般に、電磁誘導障害の防止のためにシール
ドを設ける技術（例えば、成木　充著、「電子回路ノイ
ズ及トラブル対策ＪＣＱ出版社刊にも記載されている）
、或いは静電ノイズを防止するためにシールドを設ける
技術（特開昭５９−１８６１１２号公報参照）等は既に
周知であるが、これらはいずれも上述のような垂直磁気
記録に固有の問題を解決する技術としては未だ確立され
ていない。

そこで、本出願人は、先に、垂直磁気ヘッドの主磁極の
周囲を、高透磁率磁性部材で取り囲んで磁気シールドを
施し、外部磁界が印加されても外部磁界の影響による記
録・１ｆ生レベルの低下を防ぎ、また、磁気ヘッドが記
録済の記録媒体に近接もしくは摺接したときの同媒体に
おける記録レベルの低下を防止するようにした垂直磁気
ヘッドを提案した（特願昭５９−２５５４５８号）。

ここで、本出願人が先に提案した垂直磁気ヘッドについ
て本発明の第１実施例を示す第１図（Ａ）。

（ｎ）　、　（Ｃ）　、　（Ｄ）を借りて説明する。

図示の垂直磁気ヘッドは、補助磁極励磁型の垂直磁気ヘ
ッドである。なお、磁気記録媒体４としては、第３図に
示されたものと全く同様のものを適用することか望まし
い。即ち、前述のとおり、磁気記録媒体４は、高分子フ
ィルム等からなる可撓性のあるベース４ａ上に、Ｆｅ−
Ｎｉパーマロイ″、ｒｊからなる高透磁率磁性層４ｂを
形成し、さらにその上に媒体面に垂直な方向に磁化容易
軸を有する垂直磁気記録層４Ｃを形成して構成されてい
る。

第１図（Ａ）　、　（１３）　、　（Ｃ）に示すように
、補助磁極励磁型垂直磁気ヘッド６０は、主磁極ブロッ
ク１５、主磁極シールドブロック４６、補助磁極シール
ドブロック４７および補助磁極２２等を具備して構成さ
れている。

上記主磁極ブロック１５は、アモルファス系の磁性金属
、例えばコバルトジルコンニオブ、コバルトジルコンモ
リブデン、およびパーマロイ、センダスト等からなる主
磁極膜１１の左右側面（第１図（Ａ）において）が結晶
ガラス、非磁性フェライト等からなる＋磁極挟持部材１
２．１３によって挟持され、さらにこれら＋磁極膜１１
．挟持部材１２．１３の上部にはマンガンジンクフェラ
イト、ニッケルジンクフェライト等の高透磁率磁性部材
よりなる磁性体ブロック１４の下面か接合されて構成さ
れている。上記主磁極ブロック１５の下面は円弧状に研
磨されていて、上記主磁極膜１１の下端面がｉ５呈して
いる。

そして、上記主磁極ブロック１５の全体を囲うようにし
て上記磁性体ブロック１４と同じ材質からなる下部が開
口した凹所１６ａを有する箱蓋型をした主磁極シールド
ブロック４６が配設されている。この主磁極シールドブ
ロック４６と主磁極ブロック１５との間隙にはエポキシ
樹脂、水ガラス等が充填されている。」：記主磁極シー
ルドブロック４６の左右の下端面の外端部寄りには、ガ
ラス状カーボン等の潤滑性を有する部材からなる半円柱
状のパッド４１．４２が接合されている。そして、この
パッド４１．４２と主磁極Ｐｆｋ１１の下端面は同一平
面上にあるように配設されている。

前記補助磁極シールドブロック４７は、上記磁性体ブロ
ック１４の材質と同じ材質からなる厚い仮状をしていて
、横幅が上記主磁極シールドブロック４６の２／３程の
大きさの磁性体ブロック２３で形成され、その上面の中
央部の、上記主磁極膜１１の下端面に対向する位置に、
短句柱状のフェライト等からなる補助磁極２２が接合さ
れ、この補助磁極２２の外周には信号送受用の巻線２４
が巻回されている。また、上記磁性体ブロック２３の上
面の左右端部には、」二記パッド４１゜４２と同じ材質
からなる半円柱状のパッド４３゜４４が接合されている
。

そして、この補助磁極シールドブロック４７の補助磁極
２２を有する面と、上記主磁極ブロック１５の主磁極膜
１１を有する面および主磁極シールドブロック４６との
下面とが適宜の空隙を持って対向配置されている。この
空隙は極めて狭いので、外部からの磁界が入りにくくな
っている。また、上記空隙の間を磁気記録媒体４が、パ
ッド４１．４２とパッド４３．４４とによって表裏両面
を押圧され主磁極膜１１に摺接しながら矢印Ｘ１方向に
走行していくようになっている。

以上のように構成されている補助磁極励磁型垂直磁気ヘ
ッド６０を用いて磁気記録を行なうと、第１図（Ｄ）に
示すように、補助磁極２２と主磁極膜１１とにより発生
した磁界は、符号２５で示すように細い楕円を左右に２
つならべたようになる。また、磁気記録中あるいは磁気
記録終了後に、磁気記録媒体４に垂直な外部磁界（矢印
Ｘ２で示す）が印加されたとしても、この外部磁界は符
号２６で示すように、主磁極シールドブロック４６の内
部を左右に分かれて下方に進み、磁気記録媒体４を通過
して磁性体ブロック２３に至り、さらにこの磁性体ブロ
ック２３の底面から空中へと放散されていく。つまり、
上記７１号２５で示した内側の磁界と、符号２６で示し
た外側の磁界とは完全に分離されており、外側の磁界（
外部磁界）が内側の磁界（記録用磁界）に影響を及はす
ことはない。従って、外部磁界に起因する記録・１１１
生レベルの低下、並びに磁気ヘッドが既記録の媒体に近
接もしくはＪＦｉ接した場合における同媒体の記録レベ
ルの低下が有効に回避される。

なお、」−２パット４１，４２，４３．４４に軟磁性体
を用いると、更にシールド効果を上げることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述のような構成で垂直磁気ヘッドの主磁極
ブロックに所定の摺接圧で磁気記録媒体を走行させると
摩擦が発生し、この媒体の磁性面に設けられている磁性
体や、さらには保護膜のあるものではその保護膜や主磁
極ブロックを構成している非磁性体などの摩耗粉が発生
することがある。また、空気中のゴミなどが上記摩耗粉
と混り合い、磁気記録媒体の記録面に付着物としてこび
りつくことがある。この付着物は、磁気記録媒体に信号
を記録し、又は記録されている信号を再生する際に悪影
響を与え、例えば再生エンベロープ波形を乱したり、再
生信号のドロップアウトを生じたり、また場合によって
は主磁極膜や磁気記録媒体が損傷を受けることさえある
。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので
あって、その目的とするところは、外部磁界によって記
録・再生出力レベルが影響されないようにすると共に、
磁気記録媒体にこびりついた付芒物を取り除くようにし
た垂直磁気ヘッドを提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作月日本発明は上
記目的を達成するために、主磁極の周囲に高透磁率磁性
材ブロックを配設し、この高透磁率磁性材ブロック上に
磁気記録媒体と主磁極とが最適の摺接圧を維持するよう
にするだめのパッドを設け、このパッドを塵埃除去用の
材料によって形成することによって、記録時又は再生時
等には外部磁界の影響を受けなくすると共に、パッドで
磁気記録媒体上の塵埃等を除去するようにしたものであ
る。

［実　施　例］ 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。第１
図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、は、本発明の第
１実施例を示しているが、先に従来例の説明で本図を借
用することによって説明しているので、既に説明済のと
ころは重ねて説明することを避け、相違点だけを説明す
る。

図示のように垂直磁気ヘッド５０は、主磁極シールドブ
ロック１６と主磁極ブロック１５と補助磁極シールドブ
ロック１９等によって構成されている。

上記主磁極シールドブロック１６の下面左右端部に取付
けられているパッド１７．１８は半円柱状をした非磁性
体からなっていて、その磁気記録媒体４との摺接面には
アルミナ（Ａｇ２０３）、二酸化クロム（Ｃｒ　０２　
）　、ベリリア（ＢｅＯ）等の薄膜が形成されている。

なお、この薄膜は上記アルミナ等を１種類だけ用いて形
成したものでもよいし、これらを適宜に組合わせて形成
してもよい。

また、補助磁極シールドブロック１９の上面左右端部に
取付けられているパッド２０．２１は半円柱状をした非
磁性体からなっていて、その磁気記録媒体４との摺接面
には上述と同様にアルミナ等により薄膜が形成されてい
る。

このように構成すると、前述のように記録時、再生時等
に外部磁界の影響を受けることがないばかりでなく（’
ｌｉ；１図（Ｄ）参照）、磁気記録媒体４に付着してい
る塵埃等をパッドで削り落すことができるので、常に媒
体４の記録面を清浄に保つことができる。従って、再生
エンベロープ等も正しい波形に維持することができる。

次に、本発明の第２実施例を第２図（Ａ）　、　（Ｂ）
　。

（Ｃ）に基づいて説明する。本実施例は、主磁極励磁型
垂直磁気ヘッドに、本発明を適用した場合である。なお
、本実施例においては上記第１の実施例において、既に
説明した構成部祠と全く同様の構成部材は、単にアルフ
ァベットの“Ａ“、　“Ｂ”“Ｃ”の添字を付すに留め
、屯ねて説明するのを避ける。

第２図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）に示すように、
主磁極励磁型垂直磁気ヘッド１００は、主磁極ブロック
３１と主磁極シールドブロック１６Ａとパッド取付ブロ
ック３２等を具備して構成されている。

上記主磁極ブロック３１は、磁性体ブロック３３と主磁
極膜１１Ａと主磁極挟持部材１２Ａ。

１３Ａ等により構成されている。即ち、フェライト等の
高透磁率磁性材よりなる直方体をした磁性体ブロック３
３の下面中央（第２図（Ａ）において）には四部が形成
されていて、同下面四部の略中夫に形成された突起部に
は巻線２４Ａが巻回されている。そして、上記突起部に
は主磁極膜１１Ａの下端面が接合されており、この主磁
極膜１１Ａの左右側面を主磁極挟持部材１２Ａ、１３Ａ
が挟持し、この主磁極挟持部材１２Ａ、１３Ａの上端面
は、上記磁性体ブロック３３の下面と接合されている。

そして、上記主磁極ブロック３１を囲うように主磁極シ
ールドブロック１６Ａが配設され、この主磁極シールド
ブロック１６Ａの左右の下端面外側寄りにはアルミナ等
からなる半円柱状のパッド１７Ａ、１８Ａが接合されて
いる。

また、上記主磁極ブロック３１の下方には、パッド取付
ブロック３２が配設されている。このパッド取付ブロッ
ク３２は、前記磁性体ブロック１４（第１図参照）と同
一の材質からなる長方形をした仮状のものであって、そ
の中央部には、上記磁性体ブロック３３に対応する凸部
３２ａが設けられている。また、上記パッド取付ブロッ
ク３２の上面の左右両端寄りにはアルミナ等からなる半
円柱状のパッド２ＯＡ、２１Ａが接合されている。

そして、上記主磁極ブロック３１．主磁極シールドブロ
ック１６Ａの下端面を含む全体の下面と、上記パッド取
付ブロック３２の凸部３２ａを何する上面とが所定の空
隙を隔てて対向配置されている。この空隙の間を磁気記
録媒体４が、その表裏両面を上記パッド１７Ａ、１８Ａ
と２０Ａ、２１Ａとによって押圧され、上記主磁極膜１
１Ａに摺接しながら走行するようになっている。なお、
上記凸部３２ａを設けることにより、磁気抵抗を減少さ
せることができ、主磁極励磁型垂直磁気ヘッドの効率を
向上させることができる。

このように溝底された主磁極励磁型垂直磁気へラド１０
０を用いて磁気記録・再生をさせた際には第２図（Ｄ）
に示すような矢印Ｘ３で示す方向から外部磁界が印加さ
れたとしても、前記第１の実施例と同様に、符号３５で
示した記録・再生用の磁路と、符号３４で示した外部磁
界とが完全に分離され、外部磁界に起因する前述の問題
が有効に回避される。

また、磁気記録媒体４とパッド１７Ａ、１８Ａ。

２ＯＡ、２１Ａとは適宜の摺接圧で当接しているので、
同媒体４の表面にこびりついている付着物もパッドの摺
接面に形成されているアルミナ等により少しずつ削り落
される。従って、同媒体４の表面は常に清浄に維持され
るので、再生エンベロープ等が乱れることをなくすこと
ができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、外部磁界による記録・再生レベルの低
下、並びにヘッドが既記録媒体に近接あるいは摺接した
ときの同媒体における記録レベルの低下を防止すること
ができると共に、同媒体に付むした塵埃が有効に除去さ
れるため、塵埃にょるヘッドや媒体のＩＨ傷や信号のド
ロップアウトの発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（１３）　、　（Ｃ）　、　（１）
）は、本発明の第１実施例を示す垂直磁気ヘッドの断面
図および分解した要部斜視図並びに外部磁界、記録・再
生用磁界の経路を示す図、 第２図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、　（Ｄ）は
、本発明の第２実施例を示す垂直磁気ヘッドの断面図お
よび分解した要部斜視図並びに外部磁界、記録・再生用
磁界の経路を示す図、 第３図は、従来の補助磁極励磁型垂直磁気ヘッドの構成
を示す側面図、 第４図は、上記第３図に示す従来の補助磁極励磁型垂直
磁気ヘッドに外部磁界を印加したときの再生信号の再生
出力レベルの変動を示す特性図、第５図は、垂直磁気ヘ
ッドの主磁極のＢ−Ｈ特性を示す図、 第６図は、上記第５図に示す特性で動作する垂直磁気ヘ
ッドにより磁化される記録媒体のＢ−Ｈ特性を示す図で
ある。 １５・・・・・・・・・・・・主磁極ブロック１６・・
・・・・・・・・・・主磁極シールドブロック１７、　
１８．　２０．２１・・・・・・・・・パッド１９・・
・・・・・・・・・・補助磁極シールドブロック馬　Ｉ
　園 方２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直磁気記録媒体に近接または摺接して情報の記
   録・再生を為す垂直磁気ヘッドにおいて、主磁極周囲に
   配設された高透磁率磁性材ブロックと、 垂直磁気記録媒体に摺接して同媒体の上記主磁極に対す
   る位置を情報の記録・再生に適した所定範囲内に規制す
   べく上記高透磁率磁性材ブロック上に設けられていて、
   少なくとも自己の上記媒体への摺接面は塵埃除去用の材
   料により形成されたパッド部と、 を具備してなることを特徴とする垂直磁気ヘッド。
2. （２）上記パッド部は、その垂直磁気記録媒体への摺接
   面が塵埃除去用の材料でなる薄層により形成されてなる
   もの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。
3. （３）上記薄層は、アルミナ、二酸化クロム、ベリリア
   のうち少なくとも１種類の材料を含んでなるものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の垂直磁気
   ヘッド。