JPS6280809A - 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］ この発明は、垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気ヘ
ッドに関し、特にヘッドと垂直磁気記録媒体（以下単に
記録媒体という）との安定した接触状態を得るに好適な
ヘッド構造の具現化に関する。

［従来の技術〕 周知のように、上記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・再生用のヘッドすなわち垂直磁気ヘッ
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。

および 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り出し得るこ
と。

が主に要求される。このような要求を満たすものの一つ
として主磁極励磁型単磁極ヘッドや補助磁極励磁型単磁
極ヘッドが提案されていることも周知の通りである。こ
のうら主磁極励磁型車Ｖｉ１極ヘッドの基本構成を第９
図に示す。

すなわちこの磁気ヘッドは、同第９図に示すように、パ
ーマロイ等の軟！ｉ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１、および該主！１極１に巻装された記録再生用コ
イル２をそれぞれ有して構成され、上記コイル２に適宜
な電流を流して１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
より主磁極１が磁化されることにより生じるこの磁化に
対応した誘起電圧を同記録再生用コイル２から取り出し
て信号を再生するよう動作する。

また、図示は省略するが、上記補助磁極励磁型の単磁極
ヘッドにしてもこの動作原理は基本的に同様であり、こ
の場合は記録媒体を介して主磁極と対向するようになる
補助磁極を通じて間接的に上述した信号の記録再生が行
なわれる。

［発明が解決しようとする問題点］ このように、これらの単磁極ヘッドは、垂直磁気記録方
式に用いる磁気ヘッドとして原理的に極めて有効なヘッ
ドではあるが、これらいずれのタイプのヘッドであれ、
こうした動作を的確に達成する上では、少なくとも上記
主磁極の先端が記録媒体ＲＭの磁性層面に対して常に安
定して接触していることが肝要となる。

しかし実情としては、主磁極が上述の如く薄膜で形成さ
れる（実際は１μｍ程度である）ことなどもあって、記
録媒体との間の走行性並びに同ヘッドや記録媒体の耐久
性を維持してかつこうした接触も常に安定に維持できる
構造となると、いまだ実用に供する有効なものは提案さ
れていない。

［問題点を解決するための手段および作用］この発明で
は、上述した高透磁率軟磁性薄膜を主磁極とした磁気回
路と一体形成されて記録媒体面に面接触する適宜のスラ
イダを該ヘッドに設けることを前提としてかつ、このス
ライダの上記記録媒体との接触面の一部に、該記録媒体
の相対移動方向下流側に垂直断面が増大するボーン状の
溝を設けるようにする。これにより、該ヘッド若しくは
記録媒体の相対移動に際して該記録媒体の表面近傍に生
じる空気層流（これは通常これらヘッドと記ｌａ媒体と
を引き離すよう作用する）は、上記溝の先端を通じて該
湾内に流入するものの、こうした下流側に垂直断面が増
大するホーン状の溝構造によって周溝の後端部付近にお
いてはその流速および圧力が大きく削減せられることと
なり、ひいては記録媒体が該ヘッドに近づいてこれらの
接触状態も良好に維持されるようになる。

［発明の効果］ このように、この発明にかかる垂直磁気ヘッドによれば
、スライダを用いることの効果とも相まつて、 １）、記録媒体との間の走行性を良好に維持することが
できる。

２）、該ヘッドおよび記録媒体の耐久性をも良好に維持
することができる。

３）、ヘッド面と記録媒体面とを常に安定した接触状態
とすることができる。

等々、従来より嘱望されていた諸条件を全て満足するこ
とができ、ひいては高密度の信号記録再生を長期にわた
って安定に実現維持できるようになる。

［実施例］ 第１図に、この発明にかかる垂直磁気ヘッドの一実施例
を示す。ただしここでは、前述した主磁極励磁型の単磁
極ヘッドにこの発明を適用した場合のヘッド構造の一例
について示す。

この実施例ヘッドは、例えばＣ−Ｃ，あるいはＮ・−Ｆ
。等の高透磁率軟磁性薄膜からなる主磁極１０、例えば
ガラスやアルミナチタンカーバイト等の非磁性体からな
り該主磁極１０を挾持してこれを保持する基体１１ａお
よび１１ｂ１例えばＭｎ−ＺｎフェライトやＮ、−Ｚ、
フェライト等の高透磁率磁性体からなり、これら主磁極
１０の底端および両非磁性基体１１ａ、１１ｂに図示の
如く接合されて主磁極１０と磁気的に結合される略Ｅ字
型の磁性体コア３０、そして該磁性体コア３０の中央突
起部の上記主磁極１０との接合部近傍に図示の如く巻装
されかつその図示しないリード線を介して例えばフロッ
ピーディスク装置の書き込み・読み出し装置に電気的に
接続される記録・再生用のコイル２０をそれぞれ具えて
同磁気ヘッドとしての磁気回路を構成しており、さらに
、例えばチタン酸バリウム、あるいはガラス状カーボン
等の非磁性体からなって、一方では上記磁気回路を構成
する主磁極１０や磁性体コア３０等と平板状に接合され
ると共に、他方では予め略し字型に整形されたその脚部
端面が磁性体コア３０の他方面と図示の如く接合されて
これら磁気回路構成部分を一体に挾持支持する非磁性体
ブロック４１および４２を具えて同磁気ヘッドのスライ
ダ部を構成している。特に、この非磁性体ブロック４２
と磁性体コア３０とは、上述した接合によって溝Ｄ１を
形成するようになっている。この溝Ｄ１は、非磁性体ブ
ロック４２自体の予めの加工によって、同図に示す如く
幅は一定であるがその深さが斜面状に変化するようにな
っている。勿論、上記スライダ部の表面は、主磁極１０
の先端と同一平面を共有して該主磁極１０の先端共々前
述した記録媒体に一様に店接されるようになっている。

次に、第２図を参照して、深さが斜面状に変化する上記
溝Ｄ１の作用について説明する。

この実施例ヘッドは、同第２図に示すように、例えばフ
レキシブルディスクのように可撓性の材料からなるとす
る記録媒体ＲＭの相対移動方向Ｆ（図中矢印）について
下流側に上記溝Ｄ１の垂直断面が増大するような態様で
配設される。

したがっていま、記録媒体ＲＭの走行に際して該記録媒
体ＲＭの表面近傍に空気層８！（これを便宜的に矢印Ａ
１として示す）が生じ、これがヘッド面からこの記録媒
体ＲＭを引き離すよう作用しようとしても、上記溝Ｄ１
の先端から同溝内に流入される該空気層流Ａ１は、間溝
０１の上述した構造によって、同第２図に矢印Ａ２をも
って図示する如く拡散され、またその流速が低下せられ
、ひいては記録媒体ＲＭに対する上述した圧力も減少せ
られることとなり、結局該記録媒体ＲＭは、上記空気層
流Ａ１に影響されることなくこの実施例ヘッドのヘッド
面に近づくようになる。こうして近づいた記録媒体ＲＭ
とヘッド面とは、同ヘッドの上記スライダによって良好
に面接触するようになり、ひいてはこれらの間の安定し
た走行が図られるようになる。また、このスライダ部を
構成している上記非磁性体ブロック４１および４２とし
て前述したチタン酸バリウムやガラス状カーボン等の潤
滑性のある材料を用いるようにすれば、これらヘッドお
よび記録媒体８Ｍ相互の耐久性を向上することもできる
。これにはまた、少なくともその記録媒体ＲＭと接触さ
れる面にフッ素樹脂等をコーティングするようにしても
よい。

このように、この実施例ヘッドによれば、上述した空気
Ｍ流Ａ１の影響を良好に吸収して、該ヘッド面と記録媒
体ＲＭとの安定した接触状態を得ることができる。また
磁気回路の構造にしても、主磁極１０に直接コイル２０
を巻装せずに、咳主磁極１０の底端と磁気的に結合せし
めた上記高透磁率磁性体コア３０の中央突起部周囲にコ
イル２０を巻装するようにしたことで、この製作は非常
に容易なものとなる。またこれにより、主磁極１０先端
の磁化効率も向上される。そしてさらにこの実施例ヘッ
ドでは、同主磁極１０を非磁性基体１１ａおよび１１ｂ
で挾持するようにした上に、これら基体１１ａおよび１
１ｂをさらに平板状の非磁性体ブロック４１で一体に支
持するようにしたことから、機械的に優れた耐久性を維
持することができ、さらには同主磁極１０先端の摩耗も
最少限に抑えることができる。これにより、短波長特性
に優れた高密度の垂直磁気記録再生が長期に渡って維持
されるようになる。

以下、参考までに、第３図および第４図を参照して該実
施例ヘッドの作製手順の一例について説明すると次のよ
うである。

■　まず、ガラスやアルミナチタンカーバイト等からな
る非磁性基体１１ａの一面を鏡面研磨して該研磨面に主
１１に１０とするＣ８−７　あるいはＮ・−Ｆｏ等の高
透磁率軟磁性材料を薄膜状にスパッタ形成する。

■　該形成した主磁極１０の薄膜を所要に整形した後（
この薄膜幅が記録再生時のいわゆるトラック幅となる）
、該薄膜を挾持する態様で上記非磁性基体１１ａと同材
質、同形状の非磁性基体１１ｂをこの非磁性基体１１ａ
に接着し、固定する。

■　前記磁性体コア３０とするＭｎ−Ｚｎフェライトや
Ｎ・−Ｚｎフェライト等の高透磁率磁性体材料を同第３
図に示す如く略Ｅ″ｆ！型の板状に加工整形した後、そ
の中央突起部の周囲に記録再生用コイル２０を巻装する
。

■　こうしてコイル２０が巻装された磁性体コア３０の
中央突起部上面に、上記非磁性基体１１ａおよび１１ｂ
にて挾持した主磁極１０をこれら基体ごと接着固定して
、これらコア３０と主磁極１０′ａ膜との機械的かつ磁
気的な結合をとる。なお、この略Ｅ字型の磁性体コア３
０の両端突起部間の寸法と上記主磁極１０薄膜を挾持し
た非磁性基体１１ａおよび１１ｂの長手寸法とは、第３
図および第４図に示す如く上記接着固定に際して丁度嵌
合し得る寸法に設計加工されるとする。勿論これらの厚
さも互いに等しい。

■　次いで、前記スライダ部を構成するブロック４１お
よび４２とするチタン酸バリウムやガラス状カーボン等
からなる非磁性体材料をそれぞれ第４図に示す如く加工
整形した後、同図に示す態様でこれらを上記の磁気回路
構成部分に接合する。なお、このうちのブロック４１側
には、予め同第４図に示すような開孔ＯＰを設けておき
、該接合の際にコイル２０が妨げにならないようにする
。磁性体コア３０の中央突起部と他の部分との板厚差が
同コイル２０の厚味を吸収し得る程度に確保される場合
はこの限りではない。

■　この後、該ヘッド先端部の上面を一体に研磨して、
上記各要素の面を合わせると共に、上記主磁極１０を構
成する軟磁性簿膜の垂直方向の長さが５０μ７７１〜１
００μｍ程度となるよう調整し、最後に同面の記録媒体
表面との安定かつ円滑な摺接が得られるようこれにラッ
ピングおよびポリッシングを施す。

以上によって第１図に示したような実施例ヘッドが完成
する。

第５図は、この発明にかかる垂直磁気ヘッドの他の実施
例を示すものである。ただしこの第５図において、先の
第１図に示したヘッドの構成要素と同一の要素には同一
の符号を付して示しており、重複する説明は省略する。

同第５図に示すように、この実施例ヘッドは、前記スラ
イダ部の一方を構成すると」（に磁性体コア３０と相ま
って溝を形成する非磁性体ブロックとして、その深さが
同ヘッドの途中までは斜面状に急激に変化しそれ以降は
一定となるような溝Ｄ２を形成するブロック４３を用い
たもの・である。

勿論この材質は、先の実施例における非磁性体ブロック
４２と同様、チタン酸バリウムあるいはガラス状カーボ
ン等であってよい。

第６図は、この第５図に示した実施例ヘッドの作用を先
の第２図に対応させて模式的に示したものである。

こうした溝Ｄ２によれば、前述した空気層流Ａ１の影響
をより一層回避して、ヘッド面と記録媒体ＲＭとのさら
に安定した接触を得ることができる。

なお、これらの実施例では、スライダを構成するブロッ
クの一方（４２または４３）と磁性体コア３０とでそれ
ぞれ所要の１（０１またはＤ２）を形成するようにした
が、他に第７図に示すように、当のスライダを構成する
ブロックのみで周溝を形成するようにしても勿論よい。

この第７図に示す実施例ヘッドにおいて、溝Ｄ３の形成
手順は任意であり、非磁性体ブロック４４として、予め
間溝Ｄ３が加工整形されたものを磁気回路構成部分に一
体に接合するようにしてもよいし、角柱状のものを磁気
回路構成部分に接合した後向＊Ｄ３を加工整形して該ブ
ロック４４としてもよい。

また、上記溝の形状とて上述した例に限られるものでは
なく、他に例えば第８図に示すように、その深さが変化
するのみでなく、幅自体も同様に変化するｆｉＤ４のよ
うな形状を採用することもできる。この溝形状として要
は、前述した空気層流の影響を吸収すべく記録媒体の相
対移動方向下流側に垂直断面が増大するホーン状の形状
となっておればよい。因みに、この第８図に示す実施例
ヘッドの場合も、溝Ｄ４の形成手順は任意であり、非磁
性体ブロック４５として、予め間溝Ｄ４が加工整形され
たものを磁気回路構成部分に一体に接合するようにして
もよいし、角柱状のものを磁気回路構成部分に接合した
後向溝Ｄ４を加工整形するようにしてもよい。図示のも
のは後者の手順を想定している。

ところで、以上の実施例は全て主磁極励磁型の単磁極ヘ
ッドにこの発明を適用したものであるが、この発明は前
述した補助磁極励磁型のヘッドについても同様に適用す
ることができる。すなわちこの場合、同ヘッドの主磁極
部に適宜のスライダを設け、さらに該スライダの記録媒
体との接触面の一部に上述したようなホーン状の溝を設
けるようにすればよい。特にこの場合は、該主磁極部に
記録再生用のコイルは巻装されないため、この発明の適
用もより容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる垂直磁気ヘッドの一実施例構
造を示す斜視図、第２図は同実施例ヘッドの作用を模式
的に示す略図、第３図および第４図は同実施例ヘッドの
組立分解図、第５図はこの発明にかかる垂直磁気ヘッド
の伯の実施例構造を示す斜視図、第６図はこの第５図に
示した実施例ヘッドの作用を模式的に示す略図、第７図
および第８図はそれぞれこの発明にかかる垂直磁気ヘッ
ドのさらに他の実施例構造を示す斜視図、第９図は主磁
極励磁型垂直磁気ヘッドの基本構成を示す側面図である
。 １．１０・・・主磁極である高透磁率軟磁性体薄膜１１
ａ、１１ｂ・・・主！ｉ極保持体である非磁性基体２．
２０・・・記録再生用コイル、 ３０・・・コアである高透磁率磁性体ブロック、４１．
４２，４３，４４．４５・・・スライダである非磁性体
ブロック、Ｄｌ、Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４・・・溝、ＲＭ・・
・記録媒体。 第１図 第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）垂直磁気記録媒体面に垂直に配される高透磁率磁
   性体薄膜を主磁極とした磁気回路と、該磁気回路と一体
   形成されて前記垂直磁気記録媒体面に面接触する適宜の
   スライダとを具えた垂直磁気ヘッドにおいて、 前記スライダの前記垂直磁気記録媒体との接触面の一部
   に、該記録媒体の相対移動方向下流側に垂直断面が増大
   するホーン状の溝を設けたことを特徴とする垂直磁気ヘ
   ッド。
2. （２）前記溝は、幅が一定で、深さが斜面状に変化する
   特許請求の範囲第（１）項記載の垂直磁気ヘッド。
3. （３）前記溝は、幅が一定で、深さが途中までは斜面状
   に変化しそれ以降は一定となる特許請求の範囲第（１）
   項記載の垂直磁気ヘッド。
4. （４）前記溝は、幅および深さが共に斜面状に変化する
   特許請求の範囲第（１）項記載の垂直磁気ヘッド。
5. （５）前記磁気回路は、前記スライダに接合される適宜
   の非磁性基体にて挾持されてその一方端が同スライダの
   前記垂直磁気記録媒体との接触面と同一面を共有する前
   記高透磁率磁性体薄膜と、同じく前記スライダに接合さ
   れると共に該薄膜の他方端に当接する適宜の高透磁率磁
   性体ブロックと、該ブロックに巻装される記録再生用コ
   イルとを具えて構成される特許請求の範囲第（２）項ま
   たは第（３）項または第（４）項記載の垂直磁気ヘッド
   。