JPS62129914A - 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
よって再生出力レベルが影響されないようにした垂直磁
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、高密度記録に適して
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に情報信号電流送受用の巻線２ｂ
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に磁気記り媒体４を
走行させ、この媒体４の磁化膜を」−２主磁極膜１に１
Ｎ接するようになっている。」−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４ａＪ−
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型垂直磁気ヘッ
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にに記情報信号が磁気変換されて記録
される。

また、上記補助磁極励磁型垂直磁気へ・Ｉド方式におい
ては、磁束の流れが開磁路構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、」二記主磁ｔＬ
ｆｆｉ１．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
報信号の磁気記録か終了し、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＋Ｉｊ生出力出力レベル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、に２第４図に示すように、外部磁界か
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・再生出力レベルの
低下のみならず、記録レベルの低下、或いは記録・再生
動作か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
響が現れるのは次のような原理によるものと煮えられる
。

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
正方向の直流磁界）が印加されると、主磁極に作用する
磁化力（磁界）は、上述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か保持されるが、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−１一連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か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か印加されると、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、記録媒体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、外部磁界か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
−Ｂｋ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
関係が非可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、史には、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、外部磁界かｆ目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図における横軸して原
点０よりも正方向に移動し、点Ａ、もしくは外部磁界か
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（ｎ号磁界
に外部磁界か加わったもの）の変化に対応した磁化（主
磁極中の磁束密度）の変化率はとしく低減され、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
か低下してしまう。

このように外部磁界の影セ？による記録・再生レベルの
低下、並びに磁気ヘットか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は
、上記のｈｌｉ助磁極励磁型垂直磁気ヘッド方式たけに
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、茨木　充著、「電子回路ノイ
ズ及トラブル対策」ＣＱ出版社刊にも記載されている）
、或いは静電ノイズを防ＩＩ−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
既に周知であるか、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、高透磁率磁性層祠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・再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重置磁気ヘ
ットを提案した（特願昭５９−２５５４５８号）。

この、本出願人が先に提案した垂直磁気ヘッドについて
以下に説明する。

第７図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、本出願人の
先の提案による垂直磁気ヘッドを示すものであって、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
のを適用することが望ましい。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−１−に、Ｆｅ−Ｎｉパーマロイ等からな
る高透磁率磁性層４ｂを形成し、さらにその」二に媒体
面に垂直な方向に磁化容易軸を有する垂直磁気記録層４
ｃを形成して構成されている。

第７図（Ａ）　、　（１１）　、　（Ｃ）に示すように
、補助磁極励磁型垂直磁気ヘッド３０は、主磁極ブロッ
ク１５、主磁極シールドブロック１６、補助磁極シール
ドブロック１９および補助磁極２２″りを具備してｈｓ
’ｊ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７図（Ａ）において）が結晶
化ガラス、非磁性フェライト等からなる主磁極挟持部材
１２．１３によって挟持され、さらにこれら主磁極膜１
１．挟持部４４’１２．１３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の下面が接合されて
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の下端面が露呈
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
効果ッ′り１６が配設されている。この主磁極シールド
ブロック１６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。上記主磁極シー
ルドブロック１６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釘する部材からなる半円柱
状のバット１７．１８か接合されている。そして、この
バット１７．１８と主磁極膜１１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１９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板状をしていて
、横幅が上記主磁極シールドブロック１６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、
短円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、上記パッド１７゜１８と同じ材質か
らなる半円柱状のパッド２０゜２１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１９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を有する而および主磁極シールドブロック１６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１７゜１８とパッド２０．２１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３０を用いて磁気記録を行なうと、第７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て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て示す）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１６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、
上記初号２５て示した内側の磁界と、７１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
ごとはない。従って、外部磁界に起因する記録及び／又
は再生レベルの低下、並びに磁気ヘッドが既記縁の媒体
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
ルの低下が有効に回避される。

なお、上記パッド１７．１８，２０．２１に軟磁性をも
たせると、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、上述した本出願人の先の提案による垂直磁気
ヘッドでは、主磁極シールドブロックや補助磁極シール
ドブロックの材料としてはフェライトやパーマロイを用
いている。

これらのフェライトやパーマロイを加工しようとすると
前者は硬度が大であり、かつもろく、後者は折り曲げた
所で磁性劣化を起してしまうので再アニールを施す必要
がある。また、フェライト等は比較的比重が大きいので
ヘッドアクセス時にモータへの負荷が大きく、かつアク
セスタイムが大きくなってしまう。

本発明は、このような問題点に石目してなされたもので
あって、そのｌ」的とするところは加工しやすく、かつ
重量の軽い垂直磁気ヘットを提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は上
記目問題点を解決するために、磁気シールドブロックに
磁性流体を用いることによって加工性を良好にし、かつ
比重を小さく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）は、本発明の第１実施例を示す垂直磁気ヘ
ッドである。この垂直磁気ヘッド６０は前記第７図（Ａ
）に示した垂直磁気ヘッド３０と同様に補助磁極励磁型
の垂直磁気ヘッドであって、記録および再生兼用の主磁
極ブロック４５．主磁極シールドブロック４６，１Ｉｌ
ｉ助磁極シールドブロツク４９および補助磁極５２等を
含んで構成されている。

上記主磁極シールドブロック４６は全体としては下部か
開いている箱蓋型を呈している筐体４Ｇａとこの筺体４
６ａの中に封入されている磁性流体４６ｃとバラＩ”４
７．４８等で構成されている。

１、記筺体４６ａは、例えは薄い合成樹脂を成形したも
のであって、この筐体４６ａ内に適宜の手段で、鉄粉等
からなる磁性流体４６ｃを封入しである。なお、この磁
性流体４６ｃの粒子は比較的大きい直径のもの（例えば
０．２μｍ）でよく、溶媒（例えばケロシン）中にｌ′
？遊し比重は１．５〜２．０程度である。上記筺体４６
ａには凹所４６ｂが形成されていて、この凹所４６ｂ内
には、上記主磁極ブロック４５が埋設固定されており、
同ブロック４５は、マンガンンンクフエライト、ニッケ
ルジンクフェライト等の高透磁率磁性部材からなる磁性
体ブロック４４を有している。そして、上記凹所４６ｂ
と主磁極シールドブロック４５との隙間にはエポキシ樹
脂、水ガラス等からなる接着剤３１が充填されている。

上記主磁極ブロック４５を構成する磁性体ブロック４４
の下端面には、例えば、飽和磁束密度の高い軟磁性膜か
らなる主磁極膜４１が左右両側を結晶化ガラス、非磁性
フェライト等からなる主磁極挟持部材４２．４３によっ
て挟持され接合されている。この主磁極ブロック４５の
下面は円弧状に研磨されていて、主磁極膜４１の下端面
が露呈している。

上記主磁極シールドブロック４６の左右の下端面の外端
部寄りの位置には、ガラス状カーボン等の潤滑性部材か
らなる゛１１円柱状のバッド４７゜４８が接合され、同
パッド４７．４８と主磁極膜４１の下端面は同一平面上
にあるように配設されている。

また、上記主磁極シールドブロック４６により主磁極ブ
ロック４５を囲んで一体に形成された主磁極に磁気記録
媒体４を挟んで対向する位置には、補助磁極シールドブ
ロック４９が配設されている。

このブロック４９は、」二足筺体４６ａと同様の材質か
らなる筐体４９ａとこの１２体４９ａ中に封入されてい
る磁性流体４９ｂとバンド５０．５１を含んで構成され
ている。

上記筺体４９ａは空胴を６する直方体状をしており、こ
の空胴中に」二足磁性流体４９ｂが適宜の手段で封入さ
れている。なお、この磁性流体４９ｂは前記磁性流体４
６ｃと同様の材質のものである。

また、上記筐体４９ａの上面であって、上記主磁極ブロ
ック４５の主磁極膜４１と対向する位置には履用柱状の
フェライト等からなる補助磁極５２が接合され、この補
助磁極５２の外周には巻線５４が巻回されている。

このように構成された補助磁極励磁型の垂直磁気ヘッド
６０の磁気記録再生動作は前記従来例（第７図参照）の
場合と全く同一であるので重ねて説明するのを省略する
。

また、上記垂直磁気ヘッド６０を、例えば記録動作をさ
せている時に第１図（Ｂ）に示すように、符号Ｘ３で示
す外部磁界が印加されたとしても磁束３２は図示のよう
にシールドブロックに沿って通り抜けるので、記録用の
磁束（符号３３で示す）が影響を受けることはない。

また、本実施例によれは、筐体の成形か容易であり、シ
ールドブロックを軽量に装作することができるので、ヘ
ッドアクセスの応答性が向上し、ヘッドアクセスに関す
るサーボ系の負担が軽減される。

次に、本発明の第２実施例を第２図に基づいて説明する
。この垂直磁気ヘッド７０は主磁極励磁型の垂直磁気ヘ
ットである。

第２図に示すように主磁極シールドブロック６１は、磁
性流体付着用部Ｊｔ！’　６１　ａと磁性流体６１ｂと
主磁極ブロック６２等により構成されている。

上記付着用部材６１ａは、全体としては箱蓋状をしてい
て、凹所６１ｃか形成されている。この凹所６１ｃを中
心として外方に向けて所定の間隔を隔てて板状の部材か
らなる付４５用部祠６１ａが延び出している。そして、
この付７″ｉ用部材６１ａの夫々の板部に磁性流体６１
ｂか付着している。この磁性流体６１ｂは、前述の磁性
流体４６ｃ、４９ｂ（第１図（Ａ）参照）よりはるかに
高い粘性を有していて、一度付前させると容易に脱落し
ないよ・うになっている。

上記主磁極ブロック６２は、マンガンジンクフエライＩ
・、ニッケルジンクフェライト等の高透磁率磁性部＋４
からなる磁性体ブロック６３をＨして構成されている。

この磁性体ブロック６３の下端面部には断面形状か逆面
字状になるように満か形成されていて、この凸部には巻
線６５か巻回されている。そして、上記磁性体ブロック
６３の下端面には、例えば明透磁率の高い軟磁性股から
なる主磁極膜６６が、その左右両側を結晶化ガラス、非
磁性フェライト等からなる主磁極挟持部＋４（ｉ７ａ。

６７ｂによって挟持されている。

また、上記主磁極ブロック６２の下方には、パッド取付
ブロック６８が配設されている。このパッド取付ブロッ
ク６８は、磁性流体（Ｊ着用部月６８ａ１磁性流体６１
ｂ、バット６９．７１等を含んで構成されている。上記
イ・１着用部材６８ａは上方が平面状になっていて、そ
の上面中央部に突起部６８ｂか形成されている。また、
上部付着用部材６８ａの平面状になされている部分から
は、下方に向けて所定の間隔で板部が延び出していて、
この板部に上記磁性流体６１ｂが付着している。

そして、」二足付着用部材６８ａの上面左右端部には上
述のパッド４７．４８と同様の部材からなる半円柱状の
パッド６９．７１か接合されている。

このように構成されている垂直磁気ヘット７０の記録お
よび再生用動作は前記従来例と略同−であるので説明す
るのを省略する。

また、上記垂直磁気ヘッド７０を動作させている際に、
外部磁界か印加されたとしても、前記第１実施例（第１
図（Ｂ）参照）と同様に記録用の小磁束ループか悪影響
を受けることはない。

なお、本実施例では付盾用部材として板状のものを示し
たが、例えば樹木の枝状のものでも良いことは勿論であ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、磁気シールドブロックを高透磁率磁性
材料単体でもＸ１成したものに比べて、製作が容易にな
り、コストか低下する。

【図面の簡単な説明】

第１図（八）、（＋３）は、本発明の第１実施例を示す
補助磁極励磁型の垂直磁気ヘッドの断側面図および外部
磁界が印加された状態を示す図、第２図は、本発明の第
２実施例を示す主磁極励磁型の垂直磁気ヘッドの断側面
図、 第３図は、従来の補助磁極励磁型の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の垂
直磁気ヘッドに外部磁界を印加したときの１１ｆ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、 第７図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）　、　（Ｄ）は
、先願に係る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
す線図である。 ４５・・・・・・・・・・・・・・・・・・主磁極フロ
ック４６・・・・・・・・・・・・・・・・・主磁極シ
ールドブロック（磁気シールドブロック） ４６ｂ・・・・・・・・・・・・・・・凹　所４６ｃ・
・・・・・・・・・・・・・・磁性流体６０・・・・・
・・・・・・・・・・・・・垂直磁気ヘッド策　１　図 （Ａ） ３７Ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定の凹所を有する磁気シールドブロックの上記凹所に
   主磁極本体を埋設固定してなる主磁極を有する垂直磁気
   ヘッドにおいて、 上記磁気シールドブロックは磁性流体を含んでなるもの
   であることを特徴とする垂直磁気ヘッド。