JPH01134709A - 磁気ヘッド及びその製造方法 - 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Ｒ−ＤＡＴに代表される磁気記録再生装置に用
いて好適な磁気ヘッド及びその製造方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明においてはギャップの近傍に形成した導電膜に、
コイルに流れる電流に対応した誘導電流が流れるように
して、この導電膜により実質的に補助ギャップを構成す
るようにし、磁気ヘッド自体で波形等化を行うようにす
る。

〔背景技術〕

Ｒ−ＤＡＴ等の磁気記録再生装置に用いられる磁気ヘッ
ドは微分特性を有する。従って磁気テープ上に理想的な
矩形パルス（第１１図（ａ））が記録されている場合、
これを理想的な磁気ヘッドが再生すると、その立ち上り
エツジ及び立ち下がりエツジに対応した微分パルス（同
図（ｂ））が出力される。しかしながら実際の記録再生
系には種々の損失が存在するため高周波成分が除去され
、その出力波形はなまったものとなる（第１１図（Ｃ）
）。このようなすその広がったパルスを積分すると第１
１図（ｄ）に示すような波形が生成され、これを所定の
基準レベルと比較すると同図（ｅ）に示すようなパルス
が得られる。第１１図（ｅ）を同図（ａ）と比較すると
明らかなように、磁気テープ上に記録されている元のパ
ルスが正確に再生されていない。

これを防止するために波形等化が必要になる。

従来この波形等化を行うため、磁気ヘッドより出力され
る再生信号の高域成分の振幅を振幅回路により増強し、
このとき発生する位相ずれを移相回路により補償するよ
うにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来は磁気ヘッドの出力信号を電気的に波形
等化しているだけなので、補正誤差が残り、これを小さ
くしようとすると回路が複雑かつ高価となる欠点がある
。

そこで本発明は磁気ヘッドを複雑かつ大型化することな
く、磁気ヘッド自体により波形等化を行わせ、電気回路
の負担を軽減するものである。

〔問題点を解決するための手段−１〕 本発明の磁気ヘッドはコイルに流れる電流に対応した磁
束が流れるコアと、コアのギャップの近傍に形成された
第１の導電膜と、ギャップと第１の導電膜との間に形成
された磁性膜と、第１の導電膜と閉ループを形成し、閉
ループ内を少なくとも磁束の一部が通過するように形成
された第２の導電膜とを備えることを特徴とする。

〔作用−１〕 コアにはコイルが巻回され、そのコイルに電流が流れる
と、その電流に対応した磁束がコアを流れる。この磁束
が磁性膜を介してギャップに放出され、他方のコアの磁
性膜に流入される。磁束の一部は閉ループ内を通過する
のでこの磁束に対応した誘導電流が閉ループ内を流れる
。この誘導電流により発生する磁束が磁性膜とコアとの
間を進運する。この磁束は磁性膜とコアのうち一方から
流出し、第１の導電膜上を飛越して他方に流入する。こ
の磁束の流れる方向はギャップにおける磁束の方向と反
対となる。

従って磁気ヘッドを複雑化かつ大型化することなく、磁
気ヘッド自体により効率的に波形等化を行うことができ
る。

〔問題点を解決するための手段−２〕 本発明の磁気ヘッドの製造方法は、１対のコアを用意し
、各コアのギャップ形成部の近傍に第１の導電膜を形成
し、第１の導電膜の上に磁性膜を形成し、磁性膜がギャ
ップを介して対向するように１対のコアを接合し、その
一部が第１の導電膜と電気的に導通するようにコアの周
囲に第２の導電膜を形成することを特徴とする。

〔作用−２〕 コアのギャップ形成部の近傍に第１の導電膜が形成され
る。第１の導電膜の上には磁性膜が形成され、必要に応
じその上にさらにギャップを構成するためのスペーサが
形成される。同様の処理が施された１対のコアは、磁性
膜（スペーサ）が対向するようにして必要に応じ接着剤
等により接合される。接合されたコアの周囲には第２の
導電膜が形成される。第１の導電膜と第２の導電膜は電
気的に接続され、閉ループを構成する。

コイルは接合する前又は後においてコイルに巻回される
。

従って簡単な工程により波形等化機能を有する磁気ヘッ
ドを製造することができる。

〔実施例〕

第３図及び第４図は本発明の磁気ヘッドの製造工程を表
わしている。先ず例えば酸化物磁性材料よりなる１対の
コアが用意される。一方のコア１にはコイルを巻回する
ための溝２が形成される。

コア１の磁気ギャップ形成部には例えば銅等の導電膜３
が蒸着、スパッタリング、メツキ等により形成される（
第３図（ａ））。導電膜３の上に磁性膜４が蒸着、スパ
ッタリング、メツキ等により形成される。磁性膜４の後
部５はコア１と直接接触するように形成される（第３図
（ｂ））。磁性膜４上にはさらにガラス等の非磁性物質
よりなるスペーサ６が、ギャップ幅の半分の膜厚に、蒸
着、スパッタリング、メツキ等により、必要に応じて形
成される（第３図（Ｃ））。

他方のコア１１（第４図）にも同様に導電膜１３、磁性
膜１４及びスペーサ１６が形成される。コア１１にも溝
を形成してもよいが、コア１の溝２により充分なスペー
スを確保することができる場合は溝を省略することがで
きる６ただし磁性膜１４の後部１５はコア１１に直接接
触させる。

次にスペーサ６（磁性膜４）とスペーサ１６（磁性膜１
４）とが対向して所定幅のギャップ２０が形成されるよ
うに、コア１とコア１１とを接合し、必要に応じガラス
２１により接着する（第４図（ａ））。コア１とコア１
１は１つのブロックから複数の磁気ヘッドが製造できる
ように所定の長さに形成されている。そこで接合された
コア１とコア１１の上面に溝２３を形成することにより
所定幅Ｗの突起２２を形成する（第４図（ｂ））。この
幅Ｗはトラック幅に対応した値に設定される。このよう
にして形成された突起２２と溝２３の上に例えば銅等よ
りなる導電膜２４が蒸着、反バッタリング、メツキ、溶
射等により形成される（第４図（ｃ））。

この場合、先ず例えば所定の金属膜を蒸着、スパッタリ
ング等で形成し、これを電極として電気メツキを行うと
、比較的速やかに膜形成を行うことができる。

導電膜２４が形成されたブロックは溝２３の中央の位置
でスライスされる（第４図（ｄ））。このようにスライ
スして形成されたヘッドチップの導電膜２４の形成面は
所定の曲率で所定のギャップデプスが得られるまで研磨
される（第４図（ｅ））。このようにして磁気テープ当
接面が形成される。コア１．１１の外周に形成された導
電膜２４とギャップ２０の近傍に形成された導電膜３．
１３は電気的に導通するように直接接触されている。

このようにして形成されたベツドチップにコイルが巻回
される。コア１と１１が予め所定幅にスライスされてい
る場合は、コイルを巻回した後両者を接合するようにし
てもよい。

第１図はこのようにして形成されたヘッドチップの中央
をスライスした状態の斜視図を表わしている。

次に第２図及び第５図を参照して本発明の磁気ヘッドに
おける磁束の流れについて説明する。第２図において３
１はコア１に巻回されているコイルを、３２はコア１１
に巻回されているコイルを。

各々表わしている１図においては簡単のためコイル３１
．３２は１重巻きとされているが、必要に応じて所定回
数巻回される。コイル３１と３２は、そこに電流を流し
た場合に発生する磁束が同一方向となるように（加算さ
れるように）直列に接続されている。コイル３１と３２
はその一方を省略することができる。

コイル３１に電流工、を図中反時計方向に流すと、コイ
ル３２に電流ｒ、（＝ｒｚ）が図中時計方向に流れる。

コイル３１のループの中央には電流工１により磁束Φ□
が発生し、コイル３２のループの中央には電流Ｉ２によ
り磁束Φ、が発生する。

磁束Φ□の一部はコア１から後部５を介して磁性ＷＸ４
に流入され、磁性膜４からギャップ２０に放出される。

ギャップ２０に放出された磁束Φｇは磁性膜１４に流入
され、その後部１５からコア１１に伝達される。コア１
１に流入された磁束はその後部において接合されたコア
１に戻される。

このようにして磁束Φ１が巡還する。

このことは磁束Φ２においても同様である。

一方磁束Φ１の一部はコア１から磁束Φ３として流出し
、コア１１に磁束Φ、として流入する。磁束Φ３は導電
膜２４と導電膜３とにより形成される閉ループａ、ｂ、
ｃ、ｄ内を通過するので、この閉ループａ乃至ｄには磁
束Φ□を減する方向（図中時計方向）に誘導電流工、が
流れる。

磁性膜４も通常導電性を有するが、導電膜３の方がはる
かに大きい導電率を有しているので電流Ｉ３の殆どは導
電膜３内を流れる。

同様にして導電膜２４と導電膜１３とにより形成される
閉ループａ′、ｂ′、Ｃ′、ｄ′に誘導電流Ｉ４が流れ
る。

電流Ｉ、は導電膜３内を磁気ヘッドの幅方向（ｂ−ｃの
方向）に流れることになる。従って第５図に示すように
、電流工３によって誘導磁束が発生し、この磁束はコア
１．後部５．磁性膜４のループで巡還する。すなわち磁
性膜４から流出した磁束が導電膜３上を飛び越し、コア
１に流入するので、導電膜３が一種のギャップｇ１を構
成するととになる。このギャップｇ工における磁束の方
向はギャップｇｏ（２０）における磁束の方向と逆にな
る。

以上のことは電流Ｉ４についても同様である。

２つのループａ乃至ｄとｄ′乃至ｄ′はｂ−ｂ’及びｃ
−ｃ’間で相互に接続されているが、ｂとｂ′並びにＣ
とＣ′における電位が等しいので、ｂ−ｂ’間並びにｃ
　−ｃ　’間には電流が流れない。

従って第６図に示すように、本来のギャップ２０　（ｇ
、）の近傍に、距離ｌ工、■□だけ離間して、ギャップ
２０と反対方向に磁束を流出する補助的なギャップｇ□
、ｇ２が実質的に形成されることになる。

簡単のため磁路効率が１（コア１．１１の透磁率が無限
大）、導電膜３．１３．２４の抵抗率をＯ，コイルに流
れる電流をＩ（巻数がＮである場合は１本のコイルに流
れる電流ｉのＮ倍）とすると、ギャップｇ。の両端にお
ける磁位差は工に比例し、ギャップｇｉ−ｇｚの磁位差
は−Ｉ／２に比例する。各ギャップのギャップ長（幅）
が記録波長λに較べ充分に小さい場合、磁気テープと磁
気ヘッドとの相対速度をυとすると。

ω＝２πυ／λ　　　　　　　　　　・・・（１）であ
る。磁気テープの長手方向に磁化が行われる場合ヘッド
のコイルを通過する磁束ΦＣは、ΦＣ＝Φ、　（Ｃｏｇ
　（１１ｔ−（１／２）ｃｏｓ（（Ｌ）　（ｔｅｌ、／
　ｖ　））−（Ｌ／２）ｃｏｓ（ω（ｔ−１□／υ））
〕　　　　・・・（２）となる。■□＝１□（＝１）の
場合（２）式は次のようになる。

ΦＣ＝ΦＬＩＣＯ５ωｔ（１−ｃｏｓ（ｌω／υ））　
　　−−−（３）（３）式をグラフに表わすと第７図に
示すような振幅特性となる。

周波数伝達関数Ｔ（ｊω）とすると、 Ｔ（ｊ　　ω）＝　　１　−ｃｏｓ（１（１１／　　ｔ
＋）　　　　　　　　　・　拳　拳　（４）となる。（
４）式はωの値がＯからπυ／１までの間で低周波信号
の振幅を減衰し、高周波信号の振幅を増強する高域増強
特性であることを表わしてており、また虚数項を有しな
いので位相変化が発生しないことを表わしている。

１□≠１□である場合、（２）式は虚数項を有するので
、位相変化が発生することになる。

コイル３１（３２）に電流を流すとコア１（１１）に磁
束が流れ、この磁束により閉ループａ乃至ｄ（ａ＋乃至
ｄ’）に誘導電流が流れるので、コイル３１（３２）、
コア１（１１）、閉ループａ乃至ｄ（ａ’乃至ｄ’）に
より第８図に示すようなトランスが構成されているもの
と考えることができる。このトランスの等価回路は第９
図のようになる。ここにＲとＬは閉ループの抵抗とイン
ダクタンス、Ｋは結合係数、■はコイルに流れる電流、
工′は閉ループに流れる電流である。第９図より次式が
成立する。

Ｉ’／Ｉ＝ｊωＬ　Ｋ／（ｊωＬ＋Ｒ）・・・（５）（
５）式より角周波数ω。（＝Ｒ／Ｌ）より低い周波数で
は値Ｉ’／Ｉが小さくなることが判る。すなわちこの角
周波数ω。より高い周波数では誘導電流Ｉ′が流れ、上
述したようにしてギャップｇ。、ｇｌ、ｇ２により高域
成分を強調する再生が行われ、角周波数ω。より低い周
波数では誘導電流工′が充分流れず、ギャップｇ０のみ
により従来の場合と同様の再生が行われる。

以上を総合して磁気ヘッドの再生効率（相対感度）Ｓと
角周波数ωとの関係を表わすと第１０図に示すようにな
る。値ＲとＫが変化するとその特性も変化する。従って
ギャップｇ０のギャップ長、磁性膜４．１４の膜厚、導
電膜３．１３の材質、膜厚等を適宜選定することにより
、ナイキストの第１規準等を満足する（近似的に満足す
る）所定の特性を設定することができる。

〔効果〕

以上の如く本発明によれば、ギャップの近傍に形成した
導電膜により補助的なギャップを構成させるようにした
ので、構成を複雑にすることなく磁気ヘッド自体による
効率的な波形等化が可能になる。従って電気的な波形等
化回路の負担は軽減され、その構成は簡略化される。ま
たその製造工程も簡単であり、安価な磁気ヘッドを量産
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の磁気ヘッドの中央をスライスした状態
の斜視図、第２図はその磁束の流れを説明するための斜
視図、第３図及び第４図はその製造工程を説明する斜視
図、第５図はその磁束の流れを説明する断面図、第６図
はそのギャップの説明図、第７図はその磁束の特性図、
第８図はその誘導電流を説明する回路図、第９図は第８
図の等価回路図、第１０図はその再生効率の特性図、第
１１図は従来の磁気ヘッドの特性を説明する波形図であ
る。 １・・・コア ２・・・溝 ３・・・導電膜 ４・・・磁性膜 ５・・・後部 ６・・・スペーサ １１・・・コア １３・・・導電膜 １４・・・磁性膜 １５・・・後部 １６・・・スペーサ ２ｏ・・・ギャップ ２１・・・ガラス ２２・・・突起 ２３・・・溝 ２４・・・導電膜 ３１．３２・・・コイル 特許出願人　パイオニア株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイルに流れる電流に対応した磁束が流れるコア
   と、該コアのギャップの近傍に形成された第１の導電膜
   と、該ギャップと該第１の導電膜との間に形成された磁
   性膜と、該第１の導電膜と閉ループを形成し、該閉ルー
   プ内を少なくとも該磁束の一部が通過するように形成さ
   れた第２の導電膜とを備えることを特徴とする磁気ヘッ
   ド。
2. （２）１対のコアを用意し、各コアのギャップ形成部の
   近傍に第１の導電膜を形成し、該第１の導電膜の上に磁
   性膜を形成し、該磁性膜が該ギャップを介して対向する
   ように１対の該コアを接合し、その一部が該第１の導電
   膜と電気的に導通するように該コアの周囲に第２の導電
   膜を形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。