JPS62129919A - 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、主磁極本体を容易に交換できるようにした垂直
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か必要とされている。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
式とか知られている。

に記捕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１１ｆ生を行なう際には」−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−り２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４ａ上
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工商方向の
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に上記情報信号か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ヘッド方式において
は、磁束の流れか開磁路構成になっているために、１−
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（［１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Ｑ、ｌ、＋１を１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
に一］二足磁気記録媒体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１ｄ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［１ｆ生信号の＋
１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、」二足第３図に示したＭｉ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、外部磁界か印加さ
れない場合のｉｌｌ出出力レベル「１」として縦軸にと
り、印加された外部磁界（１４１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が現
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」二連のように磁化さ
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±Ｂ「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ｒＦ一方向の直流磁界）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まで磁化されても員ノｊ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（−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、記録媒体における磁化状態は当初の残留磁化−Ｂ
ｋ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
力かなくなっても、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、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ＩＮ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。

今文は、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６絃界）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０よりも正方向に移動し、点Ａ１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信号磁界に
外部磁界か加わったもの）の変化に対応した磁化（上磁
極中の磁束密度）の変化率は著しく低減され、点Ｂより
正ノｊ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響による記録・ｌＴｆ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４ｆｉ　ｒした場合における同媒体の記録レベル
の低下は、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、重心磁気記録
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６Ｉ！ｉ、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ロユするためにシール
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３Ｚ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・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（Ｕ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）。

この、本出願人が先に提案したＩｎ直磁気ヘッドについ
て以下に説明する。

第７図（Ａ）　、　（１３）　、　（Ｃ）は、本出願人
の先の提案による垂１１°（磁気ヘッドを示すものであ
って、ｈｌｉ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
る可撓性のあるべ〜ス４　ａ　」：に、Ｆｅ−Ｎｉパー
マロイ等からなる高透磁率磁性ＪＷ４ｂ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＋Ｍ成されている。

第７図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（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等を具備して構成され
ている。

」二足主磁極ブロック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、非磁性フエライｌ−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″９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の下端而か露
呈している。

そして、」二足主磁極ブロック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Ｈする筒器型をした主磁極シール
ドブロック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
ン樹脂、水ガラス等が充填されている。１−２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有する部材からなる一゛
（１円柱状のバンド１７．１８か接合されている。そし
て、このパラＦ’１７，１８と主磁極膜１１のド端面は
同一平面上にあるように配設されている。

前記ｈ１７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
稈の大きさの磁性体ブロック２３て形成され、その上面
の中央部の、上記主磁極膜１１の下端而に対向する位置
に、短円柱状のフェライト″５からなる補助磁極２２か
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２
３の上面の左右端部には、−１−記パンＦ１７゜１８と
同じ材質からなる゛１１円柱状のバット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を角゛する而と、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ＩＦ７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、？１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
７１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、１−記７コ号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
及ぼすことはない。従って、外部磁界に起因する記録・
Ｉ−ｒｆ生レベルの低下、！１ｆ２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。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述のような構成の垂直磁気ヘッドを使用し
ていると当然のことながら主磁極の摩↓しが生じ、使用
時間の増加とともにやかては、寿命となって良好な磁気
記録および再生を紺１１Ｆすることができなくなってく
る。

このような場合に主磁極だけを手軽に新しい主磁極に交
換することができれば、再び良好な記録・１−１ｆ生を
行なうことができる。

本発明はこのような点にイクロしてなされたものであっ
て、その目的は外部磁−ダ″９の影−ワ１を受けること
なく、かつ容易に主磁極の交換か行なえる垂直磁気ヘッ
ドを提供するにある。

［問題点を解決するだめの手段および作用］本発明は上
記問題点を解決するために、高透磁率磁性＋３ブロンク
の凹所の所定の位置に、主磁極本体を４’；脱自在に取
付け、外部磁界等の影響を受けないようにすると共に、
上記主磁極本体だけを容易に交換することができるよう
にしたものである。

［実　施　例］ 以下、本発明を図示の実施例にＪｌ（ついて説明する。

なお、以下の各実施例において、既に従来例（第７図参
照）で説明済の部材と同一部材には同一７７号を付すに
留め、重ねて説明することを避ける。

第１図は、本発明の第１実施例を示す図であって、図示
のように補助磁極励磁型の垂直磁気ヘッド４０は、主磁
極シールドブロック４３と主磁極ブロック１５と補助磁
極シールドブロック１９等により構成されている。

上記主磁極シールドブロック４３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
部祠よりなっていて、」ユ記主磁極ブロック１５の全体
を囲うような凹所４３ａを白゛する箱蓋型を′１（シて
いる。この凹所４３ａの左右の側壁には小さな溝４３ｂ
、４３ｃか形成されていて、同凹所４３ａ内にはこれら
ｔＦｒ４３ｂ、　　４３　ｃに夫々の一端を係止された
Ｘｍ　ＩＩＩｆ状の１１・６Ｌ性祠からなる板ばね４１
と４２とが配設されている。

これら板ばね４１，４２は、一端か−１一連のように１
Ｍ４３ｂ、４３ｃに夫々係止され、他端は１．、記凹所
４３ａのｆ（１隅部に摺接するようなっていて、断面形
状は半弓状をしている。そして、に記半弓状の板ばね４
１と４２との円弧先端部かなす間隔は、上記主磁極ブロ
ック１５の横幅よりやや狭くなっている。従って、同＋
磁極ブロック１５を−１−記凹所４３ａ内に挿入すると
１′記仮ばね４１と４２との反発力によって、１記ブロ
ツク１５は凹所４３ａ内にしっかりと固定される。

このような構成にすれば、例えば主磁極膜１１が摩耗し
て良好な磁気記録・再生を維持できなくなったならば、
主磁極ブロック１５を凹所４３ａから適宜の手段で引き
抜くことによって取外し、代わりに新しい主磁極ブロッ
クを取付ければよい。

また、外部磁界舌か印加されたとしても、第７図（Ｄ）
に示した従来例の場合と同様に、記録媒体の記録レベル
の低下を釘効に回避することができる。

次に、本発明の第２実施例を第２図に基づいて説明する
。

図示のように、補助磁極励磁型の！ト直磁気ヘッド５０
は、主磁極シールドブロック４４と主磁極ブロック１５
Ａ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＋磁極シールトブロンク４４は、前記第１実施例に
示した＋、磁極シールドブロック４３と同様の材料から
なっていて、凹所４４ａをＨする箱蓋型を呈している。

この凹所４４ａの左右の側壁には水平方向の外方に向け
て雌ネジ４４ｂ、４４ｃか螺設されている。そして、こ
れら雌ネジ４４ｂ。

４４ｃには雄ネジ４５．４６か夫々ロックナツト４５ａ
、４６ａを介して螺入されている。

一方、主磁極ブロック１５Ａの左右側１ｒｉ７の適宜の
位置には非磁性体の小ｊ°１からなる当て板１４ａ。

１４ｂか接ｉ′ゴされている。そして、このような主磁
極ブロック１５Ａを凹所４４ａ内に挿入し、雄ネジ４５
．４６を締め付け、史にロンクナソト４５ａ、４６ａを
締め付けることによって−１−肥土磁極ブロック１５Ａ
をしっかりと固定する。

このように構成すれば、ロノクナッ！−４５ａ。

４６ａをゆるめ、次いで雄ネジ４５．４６をゆるめるこ
とによって容易に＋磁極ブロック１５Ａを交換すること
ができる。また、外部磁界の影響を受けないことは前記
第１実施例と同様である。

〔発明の効果］ 本発明によれば、主磁極本体が摩耗したときに、同本体
のみを交換することができるのでメンテナンスが安価か
つ容易に行なえると共に、外部磁界による記録・再生レ
ベルの低下、１ｒ２びに既記録媒体に垂直磁気ヘッドが
近接若しくは接触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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す組直磁気ヘッドの
側断面図、 第２図は、本発明の第２実施例を示す垂直磁気ヘッドの
側断面図、 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、 第７図（Ａ）　、　（１３）　、　（Ｃ）　、　（Ｄ）
は、先願の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。 １５・・・・・・・・・・・・・主磁極ブロック（主磁
極本体）４１．４２・・・・・板ばね ４３・・・・・・・・・・・・・・・主磁極シールドブ
ロック（高透磁率磁性＋」ブロック） ４３ａ・・・・・・・・・・・・凹　所ゐ　１　口 ｙＦ：）２１Ｚ 策７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の凹所を有する高透磁率磁性材ブロックと、上記凹
   所内の所定位置に配設されるべき主磁極本体とを具備し
   てなる垂直磁気ヘッドにおいて、上記主磁極本体は上記
   凹所内の所定位置に着脱自在に設けられたものであるこ
   とを特徴とする垂直磁気ヘッド。