JPH01269208A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、たとえば磁気カードのような高保磁力磁気
記録媒体の記録再生系に好適した磁気ヘッドに関する。

（従来の技術） 近年、キャッシュカード、テレホンカード、ＩＤカード
や、各種コンピュータ用のプログラムカード、データカ
ードなどとして、磁気カード類が各種用途に応じて多用
されるようになってきている。このように、磁気カード
が多用されるにつれて、磁気カードの外部磁場に対する
信頼性を高めるために、すなわち記録されているデータ
のドロップアウトなどを防止するために、使用する磁性
層の保磁力を大きくする傾向が強まってきている。たと
えば、現状のキャッシュカードなどに使用されている磁
性層の保磁力においても８０００　ｅ程度とオーディオ
用などの磁気記録媒体より　２倍程度高く、さらにこれ
を２００００　ｅ〜４００００　ｅというような高保磁
力の磁性層を使用することが試みられている。

ところで、従来、これら磁気カード類の磁気記録および
再生用の磁気ヘッドとしては、磁気ヘッドコア部がセン
ダスト系合金（Ｆｅ−８ｌ−ＡＪ２系合金）で形成され
ているものが多用されてきた。しかし、センダスト系合
金では磁束密度、たとえば５００ｅにおける磁束密度・
Ｂ５０が１０ｋＧ程度と小さいため、上述したような保
磁力が２００００　ｅ以上というような高保磁力の磁性
層を有する磁気記録媒体に対しては、充分な磁気記録が
行えないという問題が生じてしまう。

このような問題を解決するためには、磁気ヘッドコア部
の素材として高磁束密度を有するものを使用することが
必要となる。ここで、このような特性を満足する高磁束
密度合金としては、パーメンジュール系合金（たとえば
２重量％ｖ−４９重量％Ｃｏ−残部Ｆｅ合金）が知られ
ている。しかし、このパーメンジュール系合金を磁気ヘ
ッドコア部に用いた磁気ヘッドは、磁気記録時において
は高磁束密度という特性を生かして高保磁力磁気記録媒
体に対しても良好な磁気記録を行うことが可能であるが
再生時の感度が低く、記録および再生の両方に対して良
好な磁気特性を示す磁気ヘッドが得られないという問題
がある。

これに対して、ｐｅ−８ｌ系合金は高磁束密度を有し、
高保磁力磁気記録媒体に対して比較的良好な磁気記録を
行うことが可能であるとともに再生時の感度も優れてい
るという特性を有しているが、耐蝕性に劣るという問題
を有していることが本願発明者らの実験・研究によって
始めて明らかとなった。すなわち、磁気カード類の場合
は特に、磁性層に指が触れて汗や脂で汚れる機会が多く
、また使用される環境は戸外や作業場内、さらには砂塵
の舞い上る道路沿いまで多岐に渡るため、これら磁気カ
ードに付着したごみや脂など、磁気ヘッドをさびさせた
り、摩耗させる要因が他の磁気記録媒体に比べてはるか
に多い。このため、耐蝕性が低いと磁性層との接触面が
荒れたり、ギャブ幅が変ってしまうなどして記録再生特
性が低下しやすく、信頼性に欠けてしまう。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、センダスト系合金を使用した磁気ヘッ
ドでは、磁気カードのような高保磁力を有する磁気記録
媒体に対して充分な磁気記録が行えないとともに、耐蝕
性も低いという問題があった。

また、パーメンジュール系合金を使用した磁気ヘッドで
は磁気記録特性は優れているものの、再生感度が低いと
いう問題があり、Ｆｅ−８ｉ系の合金は磁気記録および
再生に対する特性は優れているものの、耐蝕性が低く信
頼性に欠けるという問題があった。

この発明は、このような従来技術の課題に対処するため
になされたもので、たとえば磁気カードのような高保磁
力を有する磁気記録媒体に対して充分な磁気記録を可能
にするとともに再生感度に優れ、かつ耐蝕性が良好で信
頼性に優れた磁気ヘッドを提供することを目的としてい
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の磁気ヘッドは、まず第１にＣｒを３〜１２重
量％、Ｓｉを０．５〜８重量％含有し、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなる組成を有し、かつ断面積１−
あたりの結晶粒の数（倍率１００倍で１０ケ所測定した
際の平均値）が２５０個以下である合金で磁気ヘッドコ
アが形成されていることを特徴としており、第２にＣ「
を３〜１２重量％、Ｓｉを０．５〜８重量％、　Ａｆｆ
ｉ、Ｎｂｑ　ＭＯＳＧｅ５ＺｒＳＨｆ’、　Ｃｏ。

Ｒｕ５Ｒｈｓ　Ｐｄ５０８％　Ｉｒ５Ｐｔｓランタノイ
ド系希土類元素、Ｗ　％Ｔｉ、Ｔａ、　Ｍｎ５Ｃｕｓ　
ＶおよびＮ１から選ばれた１種または２種以上を総量で
６重量％以下含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物
からなる組成を有し、かつ断面積１ｍｊあたりの結晶粒
の数（倍率１００倍で１０ケ所測定した際の平均値）が
２５０個以下である合金で磁気ヘッドコアが形成されて
いることを特徴としている。

この発明の磁気ヘッドのコア部となる合金は、まず耐蝕
性を向上させる成分としてＣｒを３〜１２重量％、好ま
しくは６〜１０重量％の範囲で含有している。Ｃｒの含
有量が３重量％未満では、たとえば苛酷な条件下での使
用が予想される磁気カードへの記録再生用としての磁気
ヘッドに要求される耐蝕性が得られず、また１２重量％
を超えると磁束密度が低下する。

また、磁気ヘッドとしての再生感度を向上させる成分と
してＳｔを０．５〜８重量％、好ましくは３〜８重量％
の範囲で含有している。Ｓｉの含有量が０，５量％未満
では磁気ヘッドとしての充分な再生感度がとれず、また
８重量％を超えるとたとえば保磁力が２００００　ｅ以
上というような高保磁力を有する磁気記録媒体に対して
充分に磁気記録を行うことが可能な高磁束密度が得られ
ず、また加工性も低下する。

この発明の磁気ヘッドのコア部となる合金には上記各成
分の他に、加工性を向上させる成分としてｌ、ＮｂＳＭ
ｏ５　Ｇｅ、　Ｚｒｓ　Ｈｌｓ　００％　ＲＬＪ％　Ｒ
ｈｓ　Ｐｄ５Ｏｓｓ　Ｉｒ５Ｐｔｓランタノイド系希土
類元素、Ｗ　ＳＴ１、Ｔａｓ　Ｍｎｓ　Ｃｕｓ　Ｖおよ
びＮｌから選ばれた１種または２種以上を総量で６重量
％以下の範囲で含有させることが可能である。ただし、
上記成分の含有量が総量で６．０重量％を超えると磁束
密度が低下し、また結晶粒の成長が妨げられ耐蝕性が得
にくくなるため、これ以下とする。好ましくは３重量％
以下、さらに好ましくは２重量％以下にするとよい。

この発明の磁気ヘッドは、たとえば以下のようにして製
造される。

すなわちまず、上記した各含有成分の組成比を満足させ
た合金成分を溶解鋳造し、次いで熱間鍛造または圧延な
どを施した後、必要に応じて冷間加工および焼鈍を繰返
し、切り出しゃ打ち抜き加工などによってブロック状や
積層体に適する薄板状などの所要形状の磁気ヘッドコア
を作製する。

この後、８５０℃以上、好ましくはｔｏｏｏ”ｃ以上の
温度および組成に対応した適切な冷却条件で最終の磁性
焼鈍を行う。そして、通常の磁気ヘッドと同様にギャッ
プ間に非磁性部材を介在させるなどして磁気ヘッドコア
部を作製し、コイルを巻いて、たとえばパーマロイのよ
うな高透磁率磁性材料からなるケースに挿入し、内部を
エポキシ系樹脂などによって充填固化させ、磁気ヘッド
を得る。

この発明の磁気ヘッドにおいては、上記製造工程の内、
磁気ヘッドコアの形状を仕上げた後の磁性焼鈍が重要な
工程となる。すなわち、磁性焼鈍を上記したような高温
で行い、適切な冷却条件にすることにより、任意の位置
における断面積ｉｎ（あたりの結晶粒の数（倍率１００
倍でｌＯケ所測測定た際の平均値）が２５０個以下、好
ましくは１００個以下と結晶粒を大きくすることができ
、よって腐蝕の起点となる結晶粒界が減少することから
耐蝕性が格段に向上するとともに、磁気ヘッドとしての
再生感度が著しく向上する。なお、上記断面積１−あた
りの結晶粒の数は、倍率１００倍の拡大写真や顕微鏡視
野中に結晶粒が全て含まれるものを１個と数え、結晶粒
の一部が入っているものを１７２個として数えた際の合
計で評価し、これをｌＯケ所で測定してその平均値で示
したものである。

断面積１ｍＮあたりの結晶粒の数（倍率１００倍で１０
ケ所測定した際の平均値）が２５０個を超えると、すな
わち結晶粒が小さいと充分な耐蝕性が得られず、前述し
たような苛酷な条件下における信頼性が低下する。

上記磁性焼鈍の条件は上述したように、少な（とも８５
０℃以上の温度条件下で、また形状保持などの点で問題
が生じない程度の範囲内でできるだけ高温下で行い、焼
鈍時間は合金組成や温度によっても異なるがおおよそ０
．１時間〜１０時間程度が、また冷却速度は１０００℃
／時間〜１０℃／時間程度が適当である。

（作　用） この発明の磁気ヘッドにおいて、磁気ヘッドコアの形成
素材となる合金は、Ｃｒ成分およびその結晶粒の大きさ
によって非常に耐蝕性に優れたものとなり、磁気カード
類の磁気記録および再生に使用されるような苛酷な条件
下においても信頼性に優れたものとなる。また、この耐
蝕性に優れるという特性とともに磁束密度も大きく、た
とえば５００ｅの磁場中における磁束密度・Ｂ５０が１
４ｋＧ以上、さらには１５ｋＧ以上を満足し、たとえば
保磁力が２００００　ｅ〜４００００ｅというような高
保磁力磁気記録媒体への磁気記録を充分に行うことが可
能になり、かつ再生時の感度にも優れたものである。

（実施例） 次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１〜１０ 第１表に示す組成の合金成分を溶解鋳造し、熱間圧延を
行った後、切削加工によって外形がおおよそ６ｍｍＸ　
１０ｔｓＸ　４ｍｔｘ、ギャップ長さが２５μ信のブロ
ック状のコア形状に加工した。

次いで、このコア部材を第１表に示す条件によってそれ
ぞれ磁性焼鈍を行って磁気ヘッドコアを作製した。

また、この発明との比較のために、磁性焼鈍の条件を変
更して結晶粒の大きさを変えたもの、および合金組成を
従来から使用されているセンダスト系合金、パーメンジ
ュール系合金、Ｆｅ−３ｉ系合金を用いて上記実施例と
同様にして磁気ヘッドコアを作製した。

（以下余白） 次いで、これら各磁気ヘッドコア材料に適当な熱処理を
施したものの５００８の磁場中における磁束密度・Ｂ５
ｏおよび任意の位置における断面積１ｉあたりの結晶粒
の数（倍率１００倍の拡大写真において１０ケ所測定し
た際の平均値で示す。）を測定した。その結果を第２表
に示す。

この後、上記各磁気ヘッドコアを用い、それぞれ磁気カ
ード用磁気ヘッドを作製した。

次に、このようにして得た磁気カード用磁気ヘッドをそ
れぞれ磁気カード用記録再生装置に取付け、これら各磁
気カード用記録再生装置を用いて、保磁力２８５００　
ｅの磁性層を有する磁気カードに、２００＋ａＡ、　１
ｋＨｚの条件で磁気記録を行った。次いで、同一の磁気
ヘッドを用いて記録データの再生を行い、その際の出力
電圧によって記録特性を評価した。さらに、同一の磁気
ヘッドを用いて上記磁気ヘッドに記録を行った後、それ
ぞれの磁気ヘッドを用いて再生を行い、その際の出力電
圧によって再生感度を評価した。

また、耐蝕性を評価するために、これらの磁気ヘッドに
３５℃で５％濃度の塩水噴霧を４８時間行い、上述の再
生感度の評価と同様に、塩水噴霧後の再生感度を測定し
、再生感度の低下率を評価した。

これら各特性評価結果も合せて第２表に示す。

（以下余白） 第２表に示した各特性の評価結果からも明らかなように
、この発明による磁気ヘッドは高磁束密度を有し、高保
磁力を有する磁気記録媒体に対して良好な磁気記録が行
え、かつ再生感度も優れていた。すなわち、磁気記録用
および再生用磁気ヘッドとしての充分な磁気特性を満足
しており、充分に両用できることを確認した。また、耐
蝕性にも優れ苛酷な使用条件下における使用に対しても
優れた信頼性が得られた。

一方、比較例の各磁気ヘッドのうち、従来から使用され
ている各合金を用いて作製した磁気ヘッドは、高保磁力
を有する磁気記録媒体に対して充分な磁気記録が行えて
いない、すなわち充分な記録特性が得られない（比較例
１）、磁気記録は行えるものの再生特性が不十分（比較
例２）、磁気記録および再生特性は比較的良好であった
ものの耐蝕性に劣り、苛酷な使用条件下での使用に対す
る信頼性が欠けていた（比較例３．４）など、それぞれ
欠点を有していた。また、充分に結晶粒を成長させなか
った合金を用いた磁気ヘッド（比較例５．６）は、比較
例３と同様に耐蝕性、再生感度とも劣り、信頼性に欠け
ていた。

［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなように、この発明の磁気ヘ
ッドは、たとえば２００００　ｅ以上というような高保
磁力を有する磁気記録媒体に対して良好な磁り記録が行
えるとともに、再生感度に優れている。また耐蝕性にも
優れており、たとえば記録データの保護のために磁性層
の保磁力をさらに高める傾向にあり、かつ使用環境が苛
酷な磁気カード類用の磁気ヘッドとして好適したものを
提供することができる。

出願人　　　　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃｒを３〜１２重量％、Ｓｉを０．５〜８重量％
   含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成
   を有し、かつ断面積１ｍｍ＾２あたりの結晶粒の数（倍
   率１００倍で１０ケ所測定した際の平均値）が２５０個
   以下である合金で磁気ヘッドコアが形成されていること
   を特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）Ｃｒを３〜１２重量％、Ｓｉを０．５〜８重量％
   、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｒｕ、
   Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ランタノイド系希土類
   元素、Ｖ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｎ、Ｃｕ、ＶおよびＮｉから
   選ばれた１種または２種以上を総量で６重量以下％含有
   し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる組成を有
   し、かつ断面積１ｍｍ＾２あたりの結晶粒の数（倍率１
   ００倍で１０ケ所測定した際の平均値）が２５０個以下
   である合金で磁気ヘッドコアが形成されていることを特
   徴とする磁気ヘッド。