JPH0330103A - 磁気ヘッド - 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」Ｊｌシ辻公盟一 本発明は、磁気記録技術に関し、特に高いトラック密度
で記録し、効率良く再生する磁気ヘッドに関する。

従末旦皮直 磁気記録の技術を利用するＶＴＲやコンピュータの外部
記憶装置などの分野では、磁気記録密度を向上させるた
めに、磁気ヘッドおよび磁気記録媒体の高性能化が必要
とされており、線記録密度，トラック密度双方の高密度
化が要求されている。又、媒体上の磁化遷移領域を狭く
するために、高保磁力の媒体材料や、トラック密度を高
くするためにヘッドトラックを狭小にするための精密加
工技術，狭トラック磁気コアでも電磁誘導のための充分
な磁束を導入することが出来る高透磁率材料等が要求さ
れている。

しかし、現在では試作段階の磁気ヘッドにおいても、ト
ラック幅数μｍ程度のものが発表されているぐらいで、
光記録程度の記録密度を達成するまでには至っていない
。従来より用いられて来た磁気ヘッドは、第８図（ａ）
，第９図に示す様にヘッドのギャップ長方向ｄ８と、ト
ラック方向ｄｔを同一に設定し、記録，再生を行うもの
であった。従来の記録方式による媒体内の磁化分布は、
第ｌＯ図の様であり、記録ビットを短くするほど自己減
磁が大となるので、充分な記録が困難で記録ヘッド及び
媒体の高性能化が要求されてきた。（参考文献：高密度
磁気記録技術集成：Ｏ力総合技術センター） なお、第８図，第９図で、１は、銅線等で巻回形成する
コイル，２は、フエライトなどの強磁性体で形成する磁
気コア，３は、磁気コア２に設けた磁気ギャップで、Ｓ
ＩＯ。やＡ　Ｉ　２０．あるいはガラスをコア空隙に埋
め込みして作る。ざらに４は記録媒体である磁気テープ
，５はその磁気テープ上に形成された信号磁化，６は非
磁性体基板でもある保護板である。

よ′ ところで、従来の磁気ヘッドは、トラック密度を上げる
ためのヘッドトラック加工が高トラック密度になる程困
難であり、又ヘッド材料としても高透磁率材料を使う必
要があった。又、線記録密度を上げるためには、ヘッド
材料として、高飽和磁束密度，媒体材料として高保磁力
材料が必要であった。

市＋１’ｌ　　　　　Ｌ　　　　＝　　の　二−本発明
の磁気ヘッドは、書き込みヘッドに関しては、第１図（
ａ）に示すように、ヘッドギャップ長方向がトラック幅
方向であるように設定し、テープ摺動面形状は、第１図
（ｂ）のごとく、テープ横断面視した場合に、円滑な藺
面を持つ形状とする。再生ヘッドに関しては、第２図（
ａ）に示すように、前記、記録ヘッドと同様にヘッドギ
ャップ長方向がトラック幅方向であるように設定された
磁気ヨークを持つＭＲヘッドによって行う。

第３図（ａ）に示すごとく磁気ヨークの両側に磁気シー
ルド９を設けると、隣接ビットからの波の干渉の低減の
ために有効である。

伍批 上記の構成によると、磁気ヘッドのギャップ長が記録ト
ラック幅に相当することになるので、従来の磁気ヘッド
のギャップ長より大きなギャップ長でも、従来より充分
小さなトラック幅を実現できる。再生ヘッドでは、前記
、記録ヘッドによる媒体上の磁化分布が、従来の記録ヘ
ッドによる磁化分布と異なり、第７図（ｂ）のように磁
化遷移領域に集中しないので従来の電磁誘導型磁気ヘッ
ドでの再生は、困難であるがＭＲヘッドを再生ヘッドと
して用いれば、磁束応答型なので、磁化分布状態に関係
なく、高い再生出力を得ることができる。又、第５図は
、本発明における書き込みヘッドの媒体上への書き込み
過程を模式的に表したものである。この図からも解ると
おり、トラック幅は、ギャップ長によって決定される。

再生ヘッドに関して、トラック内の隣接ビットより入射
してくる波形干渉成分に関しては、ヨークの両側に高透
磁率材料よりなる磁気シールドを設ける事により有効に
低減できる。

又血囚 以下この発明について図面を参照して説明する。

第ｌ図及び第２図は、本発明の実施例である記録ヘッド
及び再生用のＭＲヘッドの構造説明及び記録媒体上に記
録された信号磁化との関係を示す斜視図である。

なお、これらの図においては、絶縁層等を省略して示し
てある。

まず第１図（ａ）に示すように、本発明の記録ヘッドの
構造は、第８図（ａ）に示す従来の記録ヘッドの構造と
、基本的には、同一であり、製造工程も同様である。即
ちフエライト等の、強磁性基板２を加工して、閉磁気回
路を構成し、その一部に書き込み磁界を斃生させるため
に、絶縁被覆された．Ｃｕ等のコイル１を巻きつける。

テープ摺動面付近には、テープ上への書き込み磁界を漏
洩させるための磁気ギャップ３を、非磁性材料ｈｔ２ｏ
３，ｓｔｏ２，ガラス等を用いて形成する。

本発明における磁気ヘッドに対して、媒体である磁気テ
ープは、第１図（ａ）中、矢印ｄｔのテープ走行方向に
摺動する。このため摺動而の形状は、テープ摺動方向に
適当なＩｍ面を持つように加工する。

？に、第２図の本発明の再生用ＭＲヘッドの＋Ｒ造は、
７が磁気抵抗効果素子，８が磁気抵抗効果素子７に、テ
ープ上信号磁界を導くための、磁気ヨークである。保譜
板を含んだ摺動面の形状は、視点Ａ方向から観察した場
合、記録ヘッドと同様な摺動面を第２図（ａ）のように
形成する。

第４図は、本発明の再生用ヘッドの製造プロセスの説明
図である。まず第４図（ａ）において鏡面を持つ非磁性
基板９■上にＭＲ素子材料であるパーマロイ（Ｎ１−Ｆ
ｅ系合金）等を蒸着，スパッタリング，フォトリソグラ
フィー，ドライエッチング技術等を用いて形成する。こ
こで７■は、ＭＲ素子に通電するためのリードである。

ＭＲ素子の出力を信号磁界に対して線形性を持たせる目
的でＭＲ素子に、磁気バイアスを加える場合は、シャン
トバイアス法等が可能である。シャントバイアス法を用
いる場合には、シャント層として、酸化チタン，窒素チ
タン等を、ＭＲ材料蒸着前に基板９１上に形成しておき
、ＭＲ素子形状をエッチングによりパターンニングする
時に同時に一括してエッチングすれば良い。次に磁気ヨ
ークとの電気的絶縁性を保つために、ＭＲ素子上にＡ　
１　２０３，Ｓ　１０２　，ガラス等の絶縁体を成膜し
、その上に、磁気ヨーク材料であるパー１ロイ，センダ
スト，アモルファス等を用いて、ＭＲ素子をパターンニ
ングしたのと同様の手法で磁気ヨーク８を形成する。

この後に、リード引出しコンタクトのために、リード７
，上の絶縁材を除去し、その後下側県板と同一の材質の
基板９１を、接着剤等を用いて接合する。最後に而１１
がテープと良好に摺動する様に、第３図（ｂ）のごとく
聞面加工を行う。この時、摺動面に磁気ヨーク８が露出
するようにする。

本発明磁気ヘッドの磁気テープ上への書き込み過程は、
第５図に示すとおりである。

第５図（ａ）において記録が始まり、当初は、上から下
向きの磁界が発生し，、媒体上にもその方向に磁化が行
われる。テープが第５図（ｂ）の状態まで進行した時点
でヘッドが発生する磁界が下から上向きに逆転したとす
れば、その時点で上から下向きの磁化を持つ記録ビット
の書き込みが完了する。以下同様のことをくり返せば第
５図（ｂ）から第５図（０）の状態が示す様に下から上
向きの記録ビットを書き込むことが出来る。再生過程は
、第６図に示すとおりであるが、これは、原理図であり
、実際は，テープ上の磁界は、磁気ヨークによってＭＲ
素子に導かれる。基本的には従来のＭＲヘッドと同様の
働きをする。第６図（ａ）においては、ＭＲ素子は、テ
ープ磁界の影響を受けずＭＲ素子内の磁化は、動かずよ
って出力はない。第６図（ｂ）においてテープ上の磁化
である信号ビットの上にＭＲ素子が来ると、その磁化に
よる信号磁界を受けてＭＲ素子内の磁化は傾き、その磁
化の変化によって出力が出る。第６図（Ｃ）の場合も同
様である。ただしテープ上磁化の向きが逆であるので出
力も第６図（ｂ）の場合と反対符号の出力となる。（こ
のためにあらかじめ第６図（ａ）の状態ではＭＲ内の磁
化をストライプ方向に対して４５゜の傾きを持たせて磁
気バイアスをしておかなければならない。）本発明に係
る記録媒体上磁化パターンは、第７図（ａ），（ｂ）に
示すごとくである。

第１０図は、従来の記録に係る媒体上磁化パターンであ
る。

第ｌＯ図の従来例においては、隣接する記録ビットによ
って発生する磁界が相互に磁化を弱め合う働きがあり、
しかも記録波長が短くなる程著しくなるのに対し、本発
明に係る媒体上の磁化パターンは、第７図（ｂ）に示す
ごとく隣接ビットによって発生する磁界が相互に閉ルー
ブを形成し、お互いの磁化を強め合う働きがある。すな
わち本発明に係るヘッドの媒体上の磁化パターンは、従
来よりも安定であり、この見地からも媒体材料として比
較的低保磁力の材料を用いることが可能である。

実血部４４ 第３図（ａ）は、この発明の再生用ヘッドの第２実施例
である。この実施例は、前記第ｌの実施例の非磁性基板
に代えて、磁性基板を用いた点を除いては、第１の実施
例と同様であるため、同一部分には、同一参照符号を付
してその説明を省略する。この実施例では、再生用ＭＲ
ヘッドの磁気ヨ？クの両側に、磁気シールドを目的とし
て、磁性基板９を配置したものである。磁気ヨーク８と
の間には、Ａ１■０３，ＳＩＯ。，ガラス等の非磁性層
１０を配置する。この実施例では、磁気ヨークが、磁気
シールドされているため、磁気テープ上の隣接ビットの
記録磁界による波形干渉を大幅に減少することが出来る
という利点がある。

免肚△剋朶 以上説明したように、この発明は、磁気ヘッド及び再生
用ヨーク型ヘッドの磁気ヨークによって構成される磁気
ギャップ長方向を、トラック方向に設定することによっ
て、比較的大きなギャップ長で、しかも従来と比べて低
飽和磁束密度のヘッド材料，低保磁力媒体材料において
も、高密度磁気記録再生が可能である。例えば磁気ギャ
ップ長１一程度の磁気ヘッドを用いて、従来と同様な記
録波型０．３μｍ程度の記録を行えば、１μｍＸ０．３
μｍの領域に１波長分の書き込みが可能である。

尚、上述の数値は、記録波長０．３μｍ，記録波長１μ
ｍと入れ替えてもよい。記録ヘッドにおいては）トラッ
ク幅を規定する加工工程として、従来の磁気ヘッドにお
けるような精密加工技術を用いなくても良く、蒸着，ス
バッタ等の膜形成技術でトラック幅制御が容易に行える
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の実施例による記録ヘッドと、
該記録ヘッドによる磁気テープ上の信号磁化の模式的パ
ターンを示す斜視図。（但し、保護板等は、省略してい
る。）第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の記録ヘッドを視
点Ａ方向より観察した場合における磁気テープ摺動而付
近の保護板を含んだ断面図。第２図（ａ）は、本発明の
再生用ＭＲヘッドと、記録ヘッドによって書き込まれた
磁気テープ上信号を再生する場合の、記録ビットとの相
対関係を示す斜視図。（但し、保護板等は省略してある
。）第２図（ｂ）は、視点Ａ方向より観察した場合にお
けるテープ摺動面付近の保諧板を含んだ断面図。第３図
（ａ）は、この発明のその他の実施例を示す再生ＭＲヘ
ッドの斜視図で、再生用ＭＲヘッドを狭む型で磁性基板
９が両側に配置されている。第３図（ｂ）は、視点Ａ方
向より観察した場合の磁気テープ摺動面付近の再生ＭＲ
ヘッドの断面図。第４図は、本発明に係る再生用ＭＲヘ
ッドの製造工程を説明するための斜視図。第４図（ａ）
は、基板上にＭＲ素子を形成し、絶縁層を成膜したとこ
ろ。（ｂ）は、磁気ヨークを形成し、リード端子上の絶
縁層を除去したところ。（ｅ）は、保護板，もしくは磁
性シールド用基板を接合し、磁気テープとの摺動面を、
■面に加工し、リード端子に引出しリードを接合したと
ころである。第５図（ａ）　，（ｂ）　．（ｃ）は、本
発明に係る記録ヘッドによって磁気テープ上に信号を記
録する様子を模式的に表した概念図である。第６図は、
本発明に係る再生ヘッドによって本発明に係る記録ヘッ
ドによって記録された媒体上の信号を再生する様子の原
理を、模式的に表した図である。第７図は、本発明に係
る記録ヘッドによって磁気テープ上に形成される信号磁
化の様子を、模式的に表した図である。第８図（ａ）は
、従来の記録ヘッドと該記録ヘ？ドによる磁気テープ上
の信号磁化の模式的パターンを示す斜視図。（但し、保
護板等は、省略してある。）第８図（ｂ）は、視点Ａ方
向より観察した場合における、テープ摺動面付近の保護
板を含んだ断面図。第８図（ｅ）は、視点Ｂ方向より、
観察した場合における、磁気ギャップ部を含んだ断面図
。第９図は、従来の再生ＭＲヘッドで磁気ヨークを用い
たものと、従来の記録ヘッドによって磁気テープ上に記
録された信号磁化を再生する様子を模式的に表した斜視
図。第ｌＯ図は、従来の記録ヘッドによって磁気テープ
に記録された信号磁化の様子を、テープ走行方向の断面
より観察した場合の模式的断面図で、第１０図（ａ）は
、比較的記録波長が長い場合、第ｌＯ図（ｂ）は、比較
的記録波長が短い場合をそれぞれ示している。 １・・・コイル、 ２・・・磁気コア、 ３・・・磁気ギャップ、Ｓ１０■，Ａ！２０３，ガラス
等、４・・・磁気テープ、 ５・・・磁気テープ上信号磁化、 ？・・・保諮板、 ？・・−ＭＲ素子，パーマロイ（Ｎ１−Ｆｅ系合金）、
７１・・・ＭＲ素子通電用リード端子部、７。・・・Ｍ
Ｒ素子通電用引出しリード、８・・・磁気ヨーク，パー
マロイ，センダスト，アモルファス等、 ９・゛｛９ｍ＆’・斐瀝結蛍塁一，＋ｖＦ，Ｕｆｉ■カ
ー、１０・・・接着層，接着剤、 ｌ１・・・磁気ヘッドのテープ摺動面、ｌ３・・・隣接
ビットに対する磁力線で信号磁化を強め合う働きをする
もの、 ｌ４・・・ＭＲ素子内磁化方向。 末享チ日月り勇・生ＭＲ′＼ットの＊’３ｋフ゜ワセス
第 ５ 図 ｊ（イど．４・イ才こｈ省Ｌ％冫へ７Ｆのピ乙雀譚」乙
】１一第 ７ 図 ７本，貞ジ男｛ｑ禾ろ番も金札（；よろｑ晩テー７゜内
み森イし９尺叡５第 ６ 図 ，ｔ−浴朗・・ＡＬろ−４生一、ツＹＯ再宝込Ｌ牙Ｌα ］４ ４ 第 ９ 図 従禾一再仕雨田Ｒヘット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ヘッドのギャップ長方向を媒体上トラック幅方
   向に設定し、ヘッド−テープ摺動面形状がトラック方向
   に曲面に形成されていることを特徴とする磁気ヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された記録ヘッドによ
   り、記録された媒体上の信号磁界を読み取る複合型ヘッ
   ドに関して、特許請求の範囲第１項に記載された記録ヘ
   ッドとテープ上の記録トラックに対する相対的位置が同
   様の方向を成すギャップを構成する磁気ヨークを持つこ
   とを特徴とする磁気抵抗効果型ヘッド。