JPS61248217A - 垂直磁気記録装置 - 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】 皮亀九」 本発明は、垂直磁気記録用ヘッド（以下、単にヘッドと
いう）を有する垂直磁気記録装置に関するものである。

貢」」Ｉ忙 垂直磁気記録方式は、従来からの水平磁気記録方式に比
べて高密度記録における反磁界の影響が少なく安定した
磁化が得られる記録方式として近年研究開発が盛んに行
われている。

Ｈ記垂直磁気記録方式に使用されるヘッドとしては大き
く分けて以下の二種類が提案されている。

（１）補助磁極励磁型（両側方式）ヘッドこの種のヘッ
ドは、例えば、第４図に示すように、Ｇｏ−Ｚｒ−Ｎｂ
アモルファス等の高透磁率磁性薄膜からなる磁極膜ＩＡ
及びそれを保持する磁極膜保持部材ＩＢからなる主磁極
１と、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等
の高透磁率磁性体に情報入出力用磁極巻線３を施した補
助磁極２とで構成されている。このヘッドは、補助磁極
２が発生する磁束Φにより主磁極ｌの先端の磁極膜ＩＡ
が磁化され、該磁極膜ＩＡで垂直磁気記録媒体（以下、
単に記録媒体という）４に情報を記録することができる
。なお、記録媒体４は、フィルム状のポリエチレンテレ
フタレートからなる基板４Ａの上に、Ｎｉ−Ｆｅからな
る高透磁率層４ＢとＣｏ　−Ｃｒからなる垂直磁化層４
Ｃを積層して構成されている。

（２）単磁極励磁型（片側方式）ヘッドこの種のヘッド
は、第５図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、Ｇｏ
−Ｚｒ−Ｎｂアモルファス等の高透磁率磁性薄膜のスト
リップからなる主磁極１と、情報入出力用磁極巻線８を
施したＭｎ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等
の高透磁率磁性体で形成された補助磁極２とで構成され
ている。

前記補助磁極２は、主磁極１の磁気飽和防止用だけでな
く、特に、第５図（Ｂ）、（Ｃ）に示すものでは、主磁
極１から記録媒体４に入った磁束のリターン部として広
い閉磁路を構成する役割も果している。

前記補助磁極励磁型のヘッドでは、記録媒体４の反り、
ゆがみ、変形あるいは磁極膜ＩＡの破損、摩耗等によっ
て磁極膜ＩＡと記録媒体４の表面の垂直磁化層４Ｃとが
接触不良を生じ易い。そこで、この接触不良の防止のた
めに、第６図で示すように、主磁極１を記録媒体４に突
き出すように押し付けて、磁極膜ＩＡと垂直磁化層４Ｃ
とを良好に接触させている。

このように磁極膜ＩＡが中央部に設けられた主磁極１で
は、矢印へ方向の記録媒体４の移動（記録又は再生）で
、点線４′で示すように、記録媒体４と接触する後段側
で記録媒体４と磁極膜ＩＡとが離脱するので、隙間ｄを
生じてしまう、このため、磁束Φに拡がりを生じるので
、再生出力の減少、記録密度の低下あるいは分解能の低
下を生じるという問題があった。

そこで、記録又は再生動作時における主磁極１と記録媒
体４との接触電気抵抗を測定し、その測定値により、前
記主磁極ｌを記録媒体４との接触範囲内に磁極膜ＩＡが
位置するように傾斜させる機構を設ける技術が開発され
た。

しかしながら、この技術においては、次のような問題が
ある。

（１）主磁極の磁極膜に記録媒体との接触抵抗を検出す
るための電流が流れ、磁気記録特性が変化し、又再生時
にはその接触状態の変化により電流の断続で磁極巻線に
雑音を生じ、Ｓ／Ｎを劣下させる。

（２）磁極膜と記録媒体の接触抵抗を検出するため記録
媒体にブラシ等を接触させて置かねばならないので゛、
信頼性の低減及びコスト高となる。

（３）磁極膜と記録媒体とが斜めに接触する場合があり
、その結果、磁極膜と記録媒体の接触面積が増大し、再
生出力中の基本、波成分及び低次の高調波成分の含有比
が増大し、垂直磁気記録方式の特徴の一つである再生出
力波形のリーディング・トレーリングタイムを短くする
のに重要な高次の高調波成分の減少、及びピークシフト
の増大をもたらす高調波成分の位相ズレが増大している
にもかかわらず、最適接触状態と判断することがある。

（４）磁極膜を記録媒体に接触させようとする時、低感
度の接触不良検出方式では、最適接触点を得るのに必要
精度の高い情報を得ることができない。

また、高感度のものは、それが充分な性能を発揮できる
状態まで調整することが困難であった。

１旗 本発明の目的は、垂直磁気記録装置において、磁気ヘッ
ドの主磁極の磁極膜と記録媒体の接触を安定させ、かつ
最適接触点を得るることが可能な技術を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、垂直磁気記録装置において、磁気
ヘッドの記録密度を増大することが可能な技術を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、垂直磁気記録装置において、磁気
ヘッドの再生出力を増大することが可能な技術を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、垂直磁気記録装置において、磁気
ヘッドの分解能を向上することが可能な技術を提供する
ことである。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

１底 本発明は、前記の目的を達成させるため、記録媒体に情
報を記録する高透磁率の磁性薄膜からなる磁極膜と、該
磁極膜を保持する磁極膜保持部材とからなる主磁極を有
する垂直磁気記録装置において、再生出力電圧の高調波
成分を検出する高調波成分検出手段を設け、該高調波成
分検出手段の出力により前記主磁極を移動させるヘッド
駆動機構を設けたことを特徴としたものである。

以下１本発明の構成について、本発明を、補助磁極励磁
型の磁気ヘッドを有する垂直磁気記録装置に適用した一
実施例とともに説明する。

なお、全図において、同一の機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

１１１匹 本発明の一実施例の垂直磁気記録装置の概略構成を第１
図に示す。

第１図において、ｌｌは主磁極であり、′ｆａ極膜１１
Ａが絶縁部材１１Ｂ上に設けられ、これを磁極膜保持部
材１１Ｃと１１Ｄで挟持されたものである。磁極膜１１
Ａは、例えば、Ｇｏ　−Ｃｒからなる薄膜で構成され、
磁極膜保持部材１ｉＣ及び１１Ｄは１例えば、ガラス状
カーボンのような導電性物質で構成されている。主磁極
１１は、ヘッド駆動機構１２に支持されている。このヘ
ッド駆動機構１２は、例えば、主磁極１１の記録媒体４
への突き出し量を制御するモータと、支点Ｏを軸にして
トラック方向へ主磁極１１の先端を振る（主磁極１１と
記録媒体４との接触角度を変える）モータと、これらの
モータの回転駆動量を磁気ヘッドに伝える伝達機構から
なっている。補助磁極２には、情報入出力用磁極巻線３
が巻かれている。

１３は前記主磁極１１の磁極膜保持部材１１Ｃと１１０
間のインピーダンスを測定するインピーダンス測定回路
であり、その出力はヘッド駆動回路１４に入力されるよ
うになっている。ヘッド駆動回路１４の出力は、ヘッド
駆動機構１２に入力し、主磁極１１の位置を調整するも
のである。１５は情報入出力用磁極者！ｔＩｔ３の入力
信号又は出力信号を増幅する増幅器、１６はバンドパス
フィルタ、１７はバンドパスフィルタ１６の出力を増幅
する増幅器であり、その出力は、検波回路１８、ホール
ド回路１９を通してヘッド駆動回路１４に入力し、主磁
極１１の位置を微調整するためのものである。２０は信
号処理回路であり、情報入出力用巻線３へ書き込み信号
を送ったり、情報入出力巻線３からの再生信号を再生処
理したりするものである。

前記インピーダンス測定回路１３の詳細について説明す
る。前記磁極膜保持部材１１Ｃと１１０間の電気容量は
、ｌｏＰＦ前後である。前記インピーダンス測定回路１
３は、約１００ＭＨｚの発振器を用いて磁極膜保持部材
１１Ｃと１１Ｄ間のインピーダンスを測定する。主磁極
１１が記録媒体４に接触していない時のインピーダンス
は、約１６０Ωであるが、記録媒体４により磁極膜保持
部材１１Ｃと１１Ｄ間が接触すると、第２図に示すよう
に、数Ωの抵抗が並列に接続された等価回路が形成され
る。すなわち、主磁極１１が記録媒体４に接触すると、
そのイピーダンスが、第３図に示すように、磁極膜保持
部材１１Ｃと１１０間の電気容量によるインピーダンス
が大きい領域（Ａ）から急に下がって、主磁極１１が記
録媒体４に突き出した状態にある領域（Ｂ）になる。こ
の領域（Ａ）から（Ｂ）への変化を検出してヘッド駆動
回路１４へ出力する。

また、主磁極１１と記録媒体４とのスペーシングが再生
出力に影響する度合は、基本波成分より。

むしろ高調枝成分に顕著で大きな影響を及ぼすことが知
られている。そこで、本実施例では、例えば、再生周波
数に基本波４ＭＨｚを用いる。この時、その基本波４Ｍ
Ｈｚの第３高調波である１２ＭＨｚの成分を検出し、そ
の成分が最大になるように主磁極１１を制御するように
なっている。この１２ＭＨｚ成分を検出するために、帯
域幅１０ＭＨｚ乃至１４ＭＨｚのバンドパスフィルタ１
６及び増幅器エフを用いる。そして、増幅器１７の出力
は、検波回路１８により検波さ九で直流に変換される。

この変換された直流には細かい変動（コーディングで成
分が変化する）を含有する。これを抑えるために、数ミ
リ秒の時定数を有するホールド回路１９を通した後ヘツ
ド駆動回路１４へ出力するようになっている。

次に１本実施例の動作を簡単に説明する。

第２図において、記録又は再生の動作時に、主磁極１１
と記録媒体４の接触が不安定な状態では、まず、すばや
く安定な摺動状態とするため磁極膜保持部材１１ＣとＩ
ＩＤ間のイピーダンス（電気容量）をインピーダンス測
定回路１３で測定し。

その測定値に応じた信号をヘッド駆動回路１４で発生さ
せ、この信号でヘッド駆動機構１２のモータを駆動させ
ることにより、主磁極１１の位置の粗調整を行う。この
時、主磁極１１と記録媒体４が離れていると、磁極膜保
持部材１１Ｃと１１０間の電気容量だけとなり、高イン
ピーダンスがインピーダンス検出回路１３で測定され、
ヘッド駆動回路１４から前記モータを駆動させる信号が
出力される。また、主磁極１１と記録媒体４が接触する
と、低インピーダンスがイピーダンス検出回路１３で測
定され、ヘッド駆動回路１４から前記モータを停止させ
る信号が発生される。

そして、再生時には、その後、補助磁極２に巻かれてい
る情報入出力用磁極巻線３に出力される再生出力波の高
調波成分をバンドパスフィルタ１６により抽出され、こ
の抽出された高調波成分値は、増幅器１７、検波回路１
８、ホールド回路１９を通してヘッド駆動回路１４に入
力され、該高調波成分値に応じた主磁極１１の駆動信号
が出力される。この駆動信号によりヘッド駆動機構１２
を動作させて主磁極１１の位置の微調整を行なう。

以上の説明かられかるように１本実施例によれば、次に
述べる効果を得ることができる。

（１）主磁極１１は、磁極膜１１Ａを絶縁部材１１Ｂ上
に設け、これを導体性の磁極膜保持部材１１ＣとＩＩＤ
で挟持した構造とし、該導電性の磁極膜保持部材１１Ｃ
とＩＬＤの間のインピーダンスを測定し、この測定値に
より、主磁ｔｆｔｌｌの位置を制御するようにしたこと
により、動作時には常に主磁極１１と記録媒体４の接触
を安定させることができる。

（２）さらに、再生出力電圧の高調波成分を検出し、こ
れにより主磁極１１の位置を制御するようにしたことに
より、再生時の主磁極１１の磁極膜１１Ａと記録媒体４
との接触状態を最適になるように微調整することができ
る。

（３）前記（１）又は（２）により、動作時には常に主
磁極１１と記録媒体４との接触状態を適切にすることが
できるので、記録再生時のＳ／Ｎを向上させることがで
きるつ （４）前記（１）及び（２）により、記録密度及び再生
出力の増大をはかることができる。

以上６本発明を一実施例にもとずき具体的に説明したが
、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を変更しない範囲において種々変更し得るこけ勿
論である。

例えば、本発明は、単磁極励磁型ヘッドに適用できるこ
とはいうまでもない。

羞困 以上説明したように、本発明によれば１次の効果を得る
ことができる。

（１）再生出力電圧の高調波成分を検出し、これにより
主磁極１１の位置を制御するようにしたことにより、再
生時の主磁極１１の磁極膜１１Ａと記録媒体４との接触
状態を最適になるように微調整することができる。

（２）前記（１）により、動作時には常に主磁極１１と
記録媒体４との接触状態を適切にすることができるので
、記録再生時のＳ／Ｎの向上及びピークシフトを減少さ
せることができる。

（３）前記（１）及び（２）により、記録密度及び再生
８力の増大をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の垂直磁気記録装置の概略
構成を示すブロック図。 第２図及び第３図は、インピーダンス測定回路の動作を
説明するための等価回路及び測定出力を示す図、 第４図は、従来の補助磁極励磁型ヘッドの概略構成を示
す図、 第５図は、従来の単磁極励磁型ヘッドの概略構成を示す
図、 第６図は、従来の補助磁極励磁型ヘッドの問題点を説明
するための図である。 図中、２・・・補助磁極、３・・・情報入出力用磁極巻
線、４・・・記録媒体、１１・・・主磁極、１２・・・
ヘッド駆動機構、１４・・・ヘッド駆動回路、１５．１
７・・・増幅器、１６・・・バンドパスフィルタ、１８
・・・検波回路、１９・・・ホールド回路、２０・・・
信号処理回路である。 代理上　弁理士　秋田収喜 第１　図 第２因　　　　　　　　　　　　第３０第４図 １日 第５図 第６図 Ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気記録媒体に情報を記録する高透磁率の磁性薄
   膜からなる磁極膜と、該磁極膜を保持する磁極膜保持部
   材とからなる主磁極を有する垂直磁気記録装置において
   、再生出力電圧の高調波成分を検出する高調波成分検出
   手段を設け、該高調波成分検出手段の出力により前記主
   磁極を移動させるヘッド駆動機構を設けたことを特徴と
   する垂直磁気記録装置。