JPH01106304A - 記録及び／又は再生用電磁変換装置 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、例えば磁気ヘッドのような記録及び／又は再
生用電磁変換装置に関するものである。

口、従来技術 磁気ヘッドは、軟磁性材料からなるコアに磁気ギャップ
を設け、コアに巻付けられたコイルに流れる電流によっ
て磁気ギャップから漏洩磁界を形成し、この漏洩磁界に
よって磁気テープ等の磁気記録媒体にコイルに流れる電
流に対応した記録を行い、或いはその逆の方法によって
再生を行う。

近年、例えばフェライトのコア本体の磁気ギャップ形成
面に、センダストのような高透磁率材料からなる層を設
け、磁気特性を向上させたクラッドタイプの磁気へ°ラ
ドが提案されている。第７図及び第８図はその一例を示
し、Ｍｕ−Ｚｎフェライトからなるコア本体１１ａ、ｌ
ｌｂに、Ｘ字形の高透磁率材料（例えばセンダスト）の
Ｎ１２を　−形成し、その中心線上に磁気ギャップ１３
を形成している。磁気ギャップ１３の両サイドの１９は
補強用ガラス、２０は両コア材の融着ガラスである。

このような磁気ヘッドでは、高透磁率１５１２とコア本
体１１ａ、ｌｌｂとの境界１０が磁気ギャップ１３に対
して角度θ（アジマス角）で傾斜している。このような
傾斜によって、疑似ギャップ（互いに異なる材料間の境
界で好ましくない漏洩磁界が生ずること）によるノイズ
を減少させる効果が得られる。この好ましくない漏洩磁
界出力の減少しは、次式で表わされる。

π７Ｗ　ｔａｎθ λ （但し、ＴＷはトラック幅、λは記録波長、θは上記傾
斜角度である。） 従って、θを大きくとる糧、疑似ギャップによる好まし
くないノイズが減少する。

ところが、このようなヘッドでは、上記したアジマス角
θを形成するために、特にギャップ１３を挟む面１４を
図示の如き特殊な形状にする必要がある。従って、ヘッ
ドの設計に制約があり、加工に手間や精度を要し、作業
性や歩留りの面で不利である。特に２チヤンネル磁気ヘ
ツドの場合に不利である。

また、こうしたヘッドにおいて、磁気ギャップのある磁
気記録媒体対接面１５の曲面形状については特に具体的
に検討がなされておらず、同対接面１５に対して磁気記
録媒体パッド（図示せず）が当てかわれたときに、磁気
記録媒体が上記した境界面１０にも接触し、これによっ
てこの境界面１０からの漏れ磁束を磁気記録媒体が直接
拾ってしまうことになる。これでは、アジマス角による
ノイズの減少効果が損われることもある。特に、自己録
再の場合にはノイズの減少効果が損われやすい。また、
磁気記録媒体走行性も悪くなる。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、設計の自由度を増して容易に製造でき
ると共に、磁気記録媒体の走行性が良好で、かつノイズ
等の少ない装置を提供することにある。

二８発明の構成 即ち、本発明は、コア本体の磁気ギャップを挟む面に別
の磁性体層が前記磁気ギャップとほぼ平行に形成されて
おり、この磁性体層の厚さをを、少なくとも前記磁気ギ
ャップ近傍領域でのコア本体外面の曲率半径をｒとした
とき。

ｔ≧Ｅ「「マπ１７Ｔ が成立している記録及び／又は再生用電磁変換装置に係
るものである。

ホロ実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図〜第３図は、本発明の実施例による１チヤンネル
用バルク型磁気ヘツドを示すものである。

本実施例によるヘッドは、一対のコア本体２１ａと２１
ｂとの各磁気ギャップ対向面３４（即ち、磁気ギャップ
２３を挟む面）が磁気ギヤ・７プ２３とほぼ平行であっ
て、この面に形成されたセンダスト等の高透磁率層３２
も磁気ギャップ２３とほぼ平行に形成されている。なお
、図中の３６は融着ガラス、３７は巻線孔、４３はＳｔ
Ｏ□薄膜である。

こうしたヘッドにおいて、第１図に示すように、磁気テ
ープ４０が矢印４１方向に走行する際、テープバッド４
２によってテープ対接面３５上に接触（特に磁気ギャッ
プ２３の位置に接触）せしめられるが、磁気ギャップ２
３及び高透磁率層３２を含めたテープ対接面３５を本１
発明に基いて特定の構成にしているために、従来では奏
し得かった優れた作用効果を得ることができるのである
。

即ち、高透磁率１ｉ３２の厚さをを、テープ対接面３５
の曲率半径をｒとすれば、 ｔ≧Ｌ璽コ＜　１０−へ了　・−・−−一−−・　ＣＢ
）（但し、ｔ、ｒはＭＫＳ単位） なる関係を充たしていることである。この関係を充たす
ことによって、第１図の動作状態で、テープ４０は磁気
ギャップ２３のみに接触し、漏れ磁束の生じる高透磁率
層３２−コア本体の境界面３０には接触せずに十分に離
れて走行することができる。この結果、高透磁率層３２
による性能向上（高飽和磁束密度による抗磁力の向上）
に加えて、漏れ磁束による影響を除去して電磁変換特性
を良好とし、例えばノイズを大きく低減させることがで
きる。なお、上記（Ｂ）式は、主に実験でｔを変えたと
きのノイズより、このノイズを許容できるときのｔｃ！
：ｒの関係を求めたものであり、理論的にはギヤツブ損
欠とスペースロスの２つが影響していると思われる。

この効果を更に高めるには、上記の式は、１２５口「７
正１７７ とするのが望ましい。但し、ｔはｒに対してあまり大で
あると、高透磁率材料が多くなってその形成が難しく、
脱刷れ等歩留りが悪く、また生産性も時間がかかり、低
下するのでｔの上限は、虐丁了Ｘｌ０−”７７≧ｔ とするのがよい。

具体的には、ｔはｔ≧２０μｍ　、　Ｒ＝　５〜３０ｍ
ｍとすることができる。なお、このヘッドは記録波長λ
がλ≦１．ＯＸｌ０−６ｍの帯域を少なくとも使用する
ものであるのがよいが、そうした波長では高密度フロッ
ピーディスクをはじめ、電子スチルカメラや８ｎｖ＋Ｖ
ＴＲ等に好適である。

また、本実施例によるヘッドは、第２図、第３図に明示
するように、高透磁率層３２とコア本体２１ａ、２１ｂ
との境界３０が媒体走行方向４１と直交又は磁気ギャッ
プ２３と平行（即ち、既述の角度θ＝０”）であるが、
こうした構造でも、上記したノイズの減少、更には、後
述する処理によるノイズの減少によって、アジマス角を
設けたヘッドと同等若しくはそれ以上の性能を得ること
ができる。これに加えて、第７図及び第８図で述べた如
きアジマス角を設けることを要しないから、ヘッド形状
が簡素化し、設計の自由度が増して制約を受けることが
少なくなり、ヘッドの作製が容易となる。従って、２チ
ヤンネルヘツドの場合に特に有効である。

本例によるヘッドは、上記ＣＢ）式を満足しているため
、第４図の如くに、ノイズが大きく減少することが実験
的に確認されている。ここでは、ヘッドの記録／再生特
性を次の条件で測定した。

磁気記録媒体　１２５００ｅ ブ波形を加え、記録再生した時、本来のギヤツブにて出
力したものをＶＧ、疑似ギャップにて出力したものをＶ
ｇとして、その割合２０ｚｏｇ（Ｖｇ／ＶＣ）で示す。

なお、上記のコア材２１　（更には２１ａ、２１ｂ）は
、磁性材料であって電気抵抗の大きいフェライト材、パ
ーマロイ材、アルパーム材等からなるのが適当であり、
例えばＭｎ−Ｚｎ単結晶やＮｉ　−Ｚｎ単結晶が良い。

特にフェライト焼結材が良く、その中でもＭｎ−Ｚｎフ
ェライト焼結材がもっとも良い。また、高透磁率層３２
はセンダスｌ−（Ｆｅ−３ｉ−Ａｌｌ系：５〜１１重量
％重量％３陶使用できるが、センダストが好ましい。

次に、本実施例のヘッドの製造方法の一例を説明する。

まず、第５Ａ図のように、酸化物軟磁性材料（例えばＭ
ｎ−Ｚｎ単結晶フェライト、Ｎｉ　−Ｚｎ単結晶フェラ
イト、Ｍｎ−Ｚｎ焼結フェライト等）からなるコア材２
１に巻線用溝３８をグイシングツ−などの機械加工によ
り形成する。

次いで、このコア材表面にセンダスト３２を第５日図の
ようにスパッタリング法により約２５μｍ形成する。こ
のときの表面の荒さは０６５μｍくＲｍａｘ　＜　３μ
ｍの間であってよい。

次いで、センダストを形成した面をラッピングマシーン
で研にし、センダストの膜厚を２０μｍとし、表面形状
を０．０３μｍ以下とする。

次いで、センダストの表面にスパッタリング法にて５ｉ
Ｏｚ４３を第５Ｃ図のように０．１５μｍ形成し、融着
ガラス３６で２つのコアを接着する。

こうして得られた第５Ｅ図のチップに対し、ギャップ部
分を円筒研磨機によりヘッドの曲率ｒ＝２０ｍｍとなる
ように曲面に研磨する。そして、コイルを巻きヘッドと
する。

上記したヘッド作製において、接着強度を増すため等の
理由にて、ヘッド形状を変更する工程を入れても良い。

ここで重要なことは、本例のヘッド（メタル・イン・ギ
ャップ・ヘッド：　Ｍｅｔａｌ　ＩｎＧａｐ　Ｈｅａｄ
）おいて、アジマス角を設けないことであり、その工程
を省略するところにある。勿論、センダスト層３２はギ
ャップと平行であるとするが、機械加工のため、ギャッ
プとの平行度は数度ずれていても平行とみなす。また、
ギャップ部分の曲面に対しても、曲率ｒ　＝２０ｍｍと
するが、これは正確なる弧ではなく、それに近い弧とし
てよい。

本例によるヘッドの他の製法としては、次に説明するも
のが望ましい。

まず第５Ａ図のように、フェライト単結晶（例えばＭｎ
−Ｚｎフェライト単結晶）からなるバルク２１を切り出
し、これに巻線用の溝３８を形成する。これは、公知の
方法によるグイシングツ−等で形成可能である。

次いで、このバルク２１を第６Ａ図の如きスパッタリン
グ装置３１に設置し、溝３８を含む所定領域をマスク材
（図示せず）で覆った状態で、装置内を真空に（えば１
．Ｏｘｔｏ−ｓ　Ｔｏｒｒ）引き、しかる後にＡｒガス
を入れて全体を所定圧（例えば５ｘｉｏ−”　Ｔｏｒｒ
）とし、対向電極３９との間に電圧をかけて放電を生せ
しめる。この際、対向電極３９には予めＦｅ−Ａｌ１−
３ｉ系のセンダスト等の高透磁率層３２を配し、かつバ
ルク２１との間は遮蔽板３３を設けてバルク２１のスパ
ッタエツチングされた粒子がセンダスト等の高透磁率材
３２に付着しないようにしている。即ち、装置内で生じ
たＡｒ”イオンはバルク２１をスパッタし、特に磁気ギ
ャップ面となる面３４をスパッタしてその面をスパッタ
エツチングする。この結果、面３４に残っていた歪、即
ち加工による非磁性変質層を十二分にエツチング除去す
る。

次いで、第６Ｂ図のように、電極の極性を変え、かつ遮
蔽板３３を取り除いて今度はＡｒ＋によりターゲットと
しての高透磁率［３２をスパッタし、これによって第５
８図に明示するようにバルク面３４上に高透磁率層３２
を所定厚さに成長させる。

膜は磁気ギャップを決めるものであって、例えばスパッ
タ法によって形成することができる。

次いで、第５０図のように、同一形状の一対のバルク２
１を対向せしめ、間に融着ガラス棒３６を配して両バル
ク２１を合わせる。

この状態でガラス棒３６が溶ける温度に加熱し、第５Ｅ
図のように、両バルク２１を完全に融着により接合、一
体化する。こうして得られたヘッド素材は更に、テープ
対接面を一点鎖線のように曲面状に加工し、次に第２図
に示した如きヘッドに切断される。

この製造方法によれば、磁気ギャップ面３４に、共通の
スパッタリング装置３１を用いてまずスパッタエツチン
グを施して同面を活性化処理し、引続いて本来のスパッ
タによって同面に高透磁率層３２を成長させているので
、スパッタエツチングによって面３４の加工による非磁
性変１ｔＮを完全に除去できることになり、かつ高透磁
率層３２の付着性が良好となる。従って、この面３４の
変質層に起因すると考えられるノイズを効果的に除去で
きる。

しかも、共通のスパッタ装置を使用して、久パフタエッ
チング→スパッタを行えるため、操作性が良く、連続的
に処理が行えて、工程の実施が容易となる。

なお、上記において、第６Ａ図のスパッタエツチングで
コア材を削り取る量は厚さ１μｍ程度とすれば十分であ
り、かつそのときの真空度その他の条件は通常の高透磁
率材（センダスト等）のスパッタ（第６日図参照）と電
極の極性を除けばほぼ同様であってよい。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、上述の８式が成立する領域はギャップ近傍（具
体的には高透磁率層３２及びその近接域）であればよい
が、上述の例の如くテープ対接面３５の相当範囲の領域
、（場合によっては全域）であってもよい。また、上述
した非磁性変質層を除去する方法としては、スパッタエ
ツチング以外にも、真空中で削り取りの可能なイオンミ
リング等を行９てもよい。また、高透磁率材層はスパッ
タ以外に、真空蒸着法によって形成してもよい。上述し
たヘッドの各構成部分の形状、構造、サイズ、材質は種
々変更してよい、上述のヘッドは１チヤンネル用である
が、公知の如き２チヤンネル用ヘツド等にも本発明を適
用できる。また、ヘッドの用途はビデオに限らず、オー
ディオ用でもよい。

ト０発明の作用効果 本発明は上述の如く、高透磁率材等の他の磁性体の厚さ
をを、少なくともギャップ近傍領域のコア外面の曲率半
径ｒとの間に、 ′なる関係を充たしているので、媒体は磁気ギヤ・ノブ
のみに接触し、漏れ磁束の生じる他の磁性体−コア本体
の境界面には接触せずに十分に離れて走行することがで
きる。この結果、他の磁性体による性能向上（例えば高
飽和磁束密度による抗磁力の向上）に加えて、漏れ磁束
による影響をなくし、電磁変換特性の向上が可能となる
。しかも、磁性体層をギャップとほぼ平行としているの
で、アジマス角を設けることを要しないことになって、
ヘッド形状が簡素化し、設計の自由度が増して制約を受
けることが少なくなり、ヘッドの作製が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示すものであって− 第１図はヘッドの主要部の拡大正面図、第２図は同ヘッ
ドの斜視図、 第３図は同ヘッドの平面図、 第４図はヘッド性能を示すグラフ、 第５Ａ図、第５８図、第５Ｃ図、第５Ｄ図、第５Ｅ図は
ヘッド製造工程を主要段階で順次示す各斜視図、 第６Ａ図＼第６Ｂ図はスパッタエツチング及びスパッタ
リングに用いる真空装置の各概略断面図 である。 第７図は従来のヘッドの斜視図、第８図は同ヘッドの平
面図である。 なお、図面に示す符号において、 ２１．２１　ａ　、　２　ｌ　ｂ−・・・・−−−−−
−−コア材又はコア本体 ２３−−−−−−−・・−・磁気ギャップ３２−・−・
・−−−−−−一高透磁率層３５−−−−−−−−・−
・テープ対接面３６−・−・・−・−・融着ガラス ４０−・−・−・−磁気テープ ４２−−−−・・−・・−・テープパッド４３・・−・
−・−・・−３ＬＯ１膜 である。 代理人　　弁理士　　逢　坂　　　宏 昧 へ 昧 第４図 高４埴澤ｎの厚乱（μｍ） 第５Ａ図 第７図 １ら （自発）手続主甫正書 昭和６３年３月ノ１日 特許庁長官　　小　川　邦　夫　　殴　（へ■、事件の
表示 昭和６２年　特許願第２６４２６９号 ２、発明の名称 記録及び／又は再生用電磁変換装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）コニカ株式会社 ４、代理人 住　所　東京都立川市柴崎町２−４−１１　ＦＩＮＥビ
ル明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の
欄６、補正の内容 （１）、特許請求の範囲を別紙の通りに訂正します。 （２）８　明細書第４真下から２行目の「したとき。」
を「したとき、」と訂正します。 （３）、同第６頁１行目の「得かった」を「得なかった
」と訂正します。 一以　上− ■、特許請求の範囲 １、コア本体の磁気ギャップを挟む面に別の磁性体層が
前記磁気ギャップとほぼ平行に形成されており、この磁
性体層の厚さをを、少なくとも前記磁気ギャップ近傍領
域でのコア本体外面の曲率半径をｒとしたとき。 ｔ≧５７万ＰフＴ が成立している記録及び／又は再生用電磁変換装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コア本体の磁気ギャップを挟む面に別の磁性体層が
   前記磁気ギャップとほぼ平行に形成されており、この磁
   性体層の厚さをを、少なくとも前記磁気ギャップ近傍領
   域でのコア本体外面の曲率半径をにとしたとき。 ｔ≧√（２．０×１０＾−＾■×ｒ） が成立している記録及び／又は再生用電磁変換装置。