JPH0150965B2

JPH0150965B2 -

Info

Publication number: JPH0150965B2
Application number: JP726882A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ooya; Norio Ishijima
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1982-01-20
Filing date: 1982-01-20
Publication date: 1989-11-01
Also published as: JPS58125222A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景Ａ技術分野本発明は、磁気ヘツドに関する。更に詳しく
は、コアとダミーブロツクとを具える接触形の磁
気ヘツドにおける、特にダミーブロツクの改良に
関するものである。Ｂ先行技術接触形の磁気ヘツドでは、テープ等の磁気記録
媒体の摺接面に、記録または再生用のコアととも
にダミーブロツクを配置し、媒体の接触走行時
に、ダミーブロツクを媒体の他のトラツクあるい
は未使用領域と摺接させ、媒体の走行性を良好に
し、また磁気ヘツドコアやケースの偏摩耗を防止
し、さらには、トラツク間のクロストークや誘導
ノイズ等の発生を防止するための配慮がなされて
いる。この場合、通常、ダミーブロツクとしては、セ
ンダスト、パーマロイ、フエライト等の材質から
形成したものを使用している。ところで、最近、そのすぐれた軟磁気特性か
ら、磁気ヘツド用のコア形成材料として、非晶質
磁性合金薄板が注目を集め、非晶質磁性合金薄板
から構成されるコアを具えた磁気ヘツドが実用に
移されている。このような非晶質磁性合金薄板から構成される
コアに対し、ダミーブロツクをパーマロイ、高硬
度パーマロイ、センダスト、フエライト等の従来
の材質から形成すると、磁気記録媒体が損傷した
り、ダミーブロツクが偏摩耗し、周波数特性が経
時的に劣化したり、出力レベル変動が増加する等
の種々の不都合がある。より具体的に説明するならば、パーマロイ、高
硬度パーマロイをダミーブロツクとして使用する
ときには、これらより非晶質磁性合金の硬度が高
く、ダミーブロツクが偏摩耗し、媒体とヘツドと
の接触が悪くなり、使用に従い、周波数特性が劣
化したり、出力レベル変動が増加したりする。また、センダストを用いるときには、磁気ヘツ
ド用非晶質磁性合金がCoを基本とした合金であ
ることから、センダストダミーブロツクと非晶質
磁性合金ヘツドとの間で局部電池が形成され、特
に高温高湿下でダミーブロツクに腐食を生じ、こ
のため周波数特性の劣化が生じ、走行不良の原因
となり、出力変動も増大し、さらには外観不良等
を招来する。さらに、フエライトを用いるときには、非晶質
磁性合金よりも硬度が高いために、偏摩耗が生
じ、周波数特性の劣化や、媒体走行の不良、出力
レベル変動の増大などの好ましくない現象が生じ
る。このような実状に鑑み、本発明者らは、先に、
非晶質コアと組合せて使用したとき、偏摩耗が少
なく、媒体に対する損傷の少ないダミーブロツク
として、いわゆる高速急冷法にて、非晶質薄板化
可能なFeまたはFe―Coとメタロイド系元素とか
らなる結晶質ブロツク体に関する提案を行つてい
る。しかし、この先の提案に係るダミーブロツクも
耐食性の点では、未だ不十分である。また、特に、いわゆる録音テープの頭出しのよ
うに、浅い接触角にて高速でテープを接触走行さ
せるようなときの、耐摩耗性についてもより一層
の改良が望まれている。発明の目的本発明は、このような実状に鑑みなされたもの
であつて、磁気ヘツド、特に、非晶質磁性合金薄
板から構成されるコアを具える磁気ヘツドにおい
て、耐摩耗性がさらに向上し、また耐食性が高い
新規なダミーブロツクを具えた磁気ヘツドを提供
することを主たる目的とする。本発明者らは、特に、非晶質磁性合金コアと組
合せて使用したとき、このような目的に合致する
新規なダミーブロツク材質を見出すべく、種々検
討を行い、本発明をなすに至つたものである。すなわち、本発明は、ダミーブロツクとコアと
を具える磁気ヘツドにおいて、上記ダミーブロツ
クが下記式［］で示される組成もつブロツク体
からなり、上記コアが下記式［］で示される組
成をもつ非晶質磁性合金薄板から形成されること
を特徴とする磁気ヘツド。［］ Fe_pY_qCr_rZ_s ｛上記式［］において、Ｙは、NiまたはNiとCo以外の他の遷移金属元
素の１種以上との組合わせを表わす。Ｚは、Ｂ、Ｐ、ＢおよびＰまたは、Ｂ、Ｐもし
くはＢおよびＰとＡ〜Ａ族元素の１種以上と
の組合わせを表わす。ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝100at％であり、このうちｐ
は25〜90at％、ｑは0.1〜30at％、ｒは0.1〜20at
％、ｓは５〜50at％である。｝式［］ T_xX_y ｛上記式［］において、Ｔは、FeおよびCo、
またはFeおよびCoと他の遷移金属元素の１種以
上との組合わせを表わし、Ｘは、Ｂ、もしくはSi
およびＢ、またはＢしくはSiおよびＢと他のガラ
ス化元素の１種以上の組合わせを表わす。ｘ＋ｙ
＝100at％であり、ｙは20〜27at％である。さら
に、、Fe量は1.5〜5.6at％、Co量は45〜78.5at％
である。｝発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明
する。本発明の磁気ヘツドにおけるダミーブロツク
は、上記式〔〕に示される組成をもつブロツク
体である。上記式〔〕において、Ｙは、NiまたはNiと
Fe、Ni、Cr以外の他の遷移金属元素との１種以
上との組合せを表わす。Ｙ中に、Niと組合わせ
て含有されることのある他の遷移金属元素として
は、（Sc〜Zn；Ｙ〜cd；La〜Hg；Ac以上）のい
ずれであつてもよいが、特に、Cu、Mo、Ｗ、Ｖ
等の１種以上が好適である。このようなＹの含有量ｑは0.1〜30at％である。ｑが30at％をこえると、耐摩耗性が低くなり、
偏摩耗が大きくなる。これに対し、ｑが0.1at％
以上となると、本発明所定の効果が顕在化し、耐
食性、耐摩耗性はきわめて良好になる。このようなＹにおいて、Ｙに含まれる必須成分
Niの含有量は、30at％以下、特に0.1〜30at％、
より好ましくは２〜25at％、さらに好ましくは５
〜20at％である。このようなNi含有量にて、耐
食性、耐摩耗性とも良好となる。また、Ｙ中に必要に応じて含有される、Fe、
Ni、Cr以外の他の遷移金属元素量は、Niとの総
計30at％以下の条件下にて、通常、10at％以下、
特に0.1〜5at％程度である。これに対し、Crの含有量ｒは0.1〜20at％であ
る。ｒが20at％をこえると、偏摩耗が大きくなる。この場合、ｒがきわめて小さいと本発明所定の
効果の実効がうすくなるので、ｒは0.1at％以上
であることが好ましい。そして、ｒが0.1〜20at
％、より好ましくは５〜15at％となると、耐摩耗
性、耐食性の点できわめて好ましい結果を得る。他方、Feの含有量ｐは、25〜90at％である。ｐがこれ以外の値となると、耐摩耗性等の点で
不十分である。そして、ｐが50〜95at％となると、きわめて好
ましい結果を得る。さらに、Ｚは、Ｂ、Ｐ、ＢおよびＰ、または
Ｂ、ＰもしくはＢおよびＰとＡ〜Ａ族元素の
１種以上である。Ｂ、Ｐ、Ｂ＋Ｐと組合せて含有
されることのあるＢ、、Ｐ以外のＡ〜Ａ族元
素の好適なものとしては、Al、Si、Ge等の１種
以上がある。この場合、、ＢとＰとが含有される場合、その
組成比は任意とすることができる。またＢ、Ｐ以
外のＡ〜Ａ族元素が組合せて含有されるとき
には、それらは総計で15at％以下とすることが好
ましい。このようなＺの含有量ｓは５〜30at％である。
このような範囲外となると、やはり耐摩耗性、耐
食性等の点で不十分となる。このような組成のブロツク体は、実質的に結晶
質であり、鋳造後、所定形状に切り出されて作製
される。他方、本発明の磁気ヘツドにおけるコアは、通
常、非晶質磁性合金の薄板から形成される。非晶質磁性合金をコア材として用いるときに
は、コアとしての特性が良好で、またきわめて長
期にわたる使用によつて、ダミーブロツクとコア
との摩耗量に差が生じず、ヘツドの媒体摺接面の
偏摩耗が少なく、周波数特性や出力レベル変動が
少ない点で、良好な結果を得る。コア材として、非晶質磁性合金薄板を用いる場
合、その組成としては、磁気ヘツドのコア用のも
のとして知られている種々の組成であつてもよい
が、特に飽和磁密度Bsが高く、高保磁力磁気記
録媒体に好適であるという点で、下記式〔〕で
示される組成であることが好ましい。式〔〕T_xX_y 上記式〔〕中において、ＴはFeおよびCoま
たはFeおよびCoとの他の遷移金属元素の１種以
上との組み合せを表わす。この場合、必要に応じ、FeおよびCoとともに
組合せ添加される他の添加元素は、FeおよびCo
以外の他の遷移金属元素（Sc〜Zn；Ｙ〜Cd；La
〜Hg；Ac以上）であり、例えばNi、Ti、Zr、
Hf、Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、Ru、
Rh、Pd、Os、Ir、Pt等の１種以上をその具体例
として挙げることができる。一方、Ｘは、Ｂ、SiおよびＢ、またはＢもしく
はSiおよびＢと他のガラス化元素の１種以上との
組合せを表わす。この場合、必要に応じ、ＢまたはSiおよびＢと
ともに組合せ添加される他のガラス化元素の例と
しては、Ｐ、Ｃ、Ge、Sn、Al等の１種以上を挙
げることができる。他方、上記式〔〕において、ｘ＋ｙ＝100at
％であり、ｙは20〜27at％である。すなわち、
FeおよびCoを必須成分とする遷移金属元素成分
量ｘは73〜80at％であり、ＢまたはSiおよびＢを
必須成分とするガラス化元素成分量ｙは20〜27at
％である。ｙが20at％未満となると、非晶質化が
困難となり、また、27at％を超えると残留磁束密
度Bsが減少してしまう。さらに、遷移金属元素成分中の必須成分Feお
よびCoの含有量は、それぞれFe；1.5〜5.6at％お
よび、Co；45〜78.5at％である。 Fe含有量が1.5at％未満（Co含有量が78.5at％
より大）、あるいは5.6at％を超えると、磁歪が大
きなものとなつてしまい、また透磁率が減少す
る。Coが45at％未満となるとBsが減少してしま
う。この場合、上記式〔〕において、Ｔは、上記
含有量範囲内にて、FeおよびCoのみからなつて
も、FeとCoと上記した他の添加元素の１種以上
とからなつてもよい。ＴがFeとCoのみからなる場合、Fe含有量は、
1.5〜5.6at％、より好しくは２〜5.5at％、Co含有
量は、67.4〜78.5at％、より好ましくは67.5〜
78at％である。ＴがFeおよびCoに加え、他の元素の１種以上
を含む場合、他の遷移金属元素の１種以上は、通
常、総計最大25at％まで含有することができる。
これ以上の含有量となると、Bsが低下し、表面
性が悪くなる等の不都合が生じる。このような元素の１例としてはNiがある。Ni
添加は、Coを置換して、材料コストを低減する
等の効果があるが、Ni量が増大するとBsが減少
するので、Ni含有量は、好ましくは8at％以下で
ある。一方、他の元素の１種以上としては、鉄族
（Fe、Co、Ni）以外の遷移金属元素であつてよ
いが、鉄族以外の遷移金属元素の１種以上は、総
計12at％以下であることが好ましい。このとき、
Bsの低下は少なく、各添加元素特有のすぐれた
効果が実現する。このような元素としては、特に、Ruおよび／
またはCrが好ましい。特に、0.5〜8at％のRuを添加すると、耐摩耗
性が向上し、表面性や打抜加工性等が向上する。また、１〜8at％のCrを添加すると、耐食性が
向上する。そして、0.5〜8at％のRuと、１〜8at％、特に
２〜6at％のCrを併用添加すると、これらの効果
はさらに向上し、より好ましい結果を得る。さらに、これらRu、Cr、Ni等に加え、Ta、
Ti、Ｗ、Mo等の１種以上を含有させることもで
きる。なお、このように、Fe、Co以外の他の遷移金
属元素を含有させる場合、これらの総計は20at％
以下となり、Co含有量が47.4〜78.5at％、より好
ましくは47.5〜78at％、またFe含有量が1.5〜
5.6at％、より好ましは、２〜5.5at％となること
が好ましい。これに対し、ガラス化元素成分Ｘは、Ｂまたは
SiおよびＢを必須成分とする。この場合、Ｂ含有量が3.3〜27at％、Si含有量
が０〜16.2at％となると、Bsが高くなり、薄板の
表面性が向上し、好ましい結果を得る。そして、Ｂ含有量が14.1〜26.9at％、Si含有量
が0.1〜5.4at％となると、Bsがさらに高くなり、
表面性もさらに向上し、さらに、Ru、Cr等の添
加元素の添加効果も顕著となり、より好ましい結
果を得る。なお、ガラス化元素成分Ｘ中には、必要に応
じ、SiおよびＢ以外の他の元素の１種以上が含ま
れていてもよい。ただ、その総計が0.5at％を超
えると非晶質化しにくくなるので、その含有量は
0.5at％以下であることが好ましい。以上詳述したような組成をもつ薄板は、実質的
に長範囲規則性をもたない非晶質体である。又、板厚は、概ね、10〜200μm程度である。このような非晶質磁性合金薄板は、公知の高速
急冷法に従い製造される。そして、このような非晶質磁性合金薄板は、通
常、絶縁性接着剤を介して積層し、しかも所望の
形状のコア半体とされ、これをつきあわせ、例え
ば第１図に示されるように、コア２，２′とされ
る。あるいは、薄板を積層せず、薄板自体から所
望の形状のコア半体を形成し、このコア半体を突
きあわせてコアとされる。なお、コア２，２′は、このような非晶質の薄
板から形成される他、センダストから形成されて
も有効である。このとき、コアと後述のダミーブ
ロツクとの硬度ないし耐摩耗性が近似し、偏摩耗
が減少し、周波数特性や出力変動の劣化が少なく
なるからでらである。本発明の磁気ヘツド１は、例えば第１図または
第２図、第３図に示されるように、以上のような
コア２，２′とダミーブロツク３とを具えるもの
である。すなわち、パーマロイ等のシールドケー
ス４中に、捲線を施した、例えばコア２，２′と、
ダミーブロツク３とを収納し、しかもコア２，
２′とダミーブロツク３とを所定の配列で媒体の
摺接面に配置してなる。この場合、その構造と製
造方法とは、公知の種々の構造および方法による
ことができる。なお、ダミーブロツク３が非磁性であるときに
は、第２図、第３図に示されるように、強磁性の
シールドケースと連接して設けた強磁性の裏打ち
部６でダミーブロツク３を裏打ちするようにし
て、ダミーブロツク３をケース内に固定収納すれ
ばよく、また強磁性を示すときには、その他、第
１図に示されるように、ケース４中に設けた非磁
性支持部５上に接接着剤等を用いて固着収納する
こともできる。発明の具体的作用効果本発明の磁気ヘツドは、オーデイオ用、ビデオ
用、計測用、デイジタル用等の各種用途に用いる
ことができる。この場合、本発明の磁気ヘツドのダミーブロツ
クを用いると、特に非晶質コアと組合せたとき、
偏摩耗がきわめて少なく、出力変動の増大や周波
数特性の劣化等がきわめて少ない。また、媒体に対する損傷も少ない。そして、耐食性もきわめて高い。さらに、いわゆる頭出しの際の摩耗も少ない。加えて、クロストークや誘導ノイズも実用上十
分小さい。なお、このような効果は、CrおよびNiを含有
しない組成のダミーブロツクでは実現しない。発明の具体的実施例次に、本発明のさらに具体的な実施例を掲げ、
本発明をさらに詳細に説明する。実施例１原子％にて、Fe₅₅Ni₁₅Cr₁₀（Si₁₀B₉₀）₂₀の組成と
なるように、母合金を真空溶解し、鋳造後、４×
２×0.9mmに切り出し、シールドケース中にスポ
ツト溶接し、角部を研摩して、第２図、第３図に
示されるような本発明のダミーブロツク３を得
た。コア２，２′を形成する非晶質磁性合金薄板の
原子組成としては、（Fe_5.5Co_94.5）₇₂Ru₁Cr₄
（Si₁₀B₉₀）₂₃を用い、第２図、第３図に示されるよ
うな本発明の磁気ヘツドを作製した。塗布型γ―Fe₂O₃テープを用い、これを25℃、
相対湿度60％にて、47.5cm／secで500時間走行さ
せ、走行後の14KHz／315Hzの再生周波数特性
（Ｆ特）の劣化（dB）および14KHzの録再出力レ
ベルの出力変動（dB）を測定した。結果を表１に示す。

【表】表１には、比較として、ダミーブロツク３をパ
ーマロイから形成したときの結果が併記される。なお、コア２，２′を形成する非晶質磁性合金
薄板の組成を、上記において、RuおよびCrを含
まないもの、あるいはRuまたはCrを除いたもの、
さらにはRuおよびCrに加えて、Ti、Taを加えた
ものにかえて同様の実験を行つたところ、ほとん
ど同等の結果を得た。実施例２下記表２に示される組成の各種ダミーブロツク
を、実施例１におけると同様に、作製した。これら各ダミーブロツクから、実施例１と全く
同様に磁機ヘツドを作成し、14KHz／315Hzの再
生周波数特性（Ｆ特）の劣化の測定を行つたとこ
ろ、下記表２に示される結果を得た。さらに、これら各ダミーブロツクから形成され
る、計16種の磁気ヘツドそれぞれにつき、γ―
Fe₂O₃テープ、走行速度47.5cm／secでの、25℃、
相対湿度60％での500時間走行後の摩耗量を表面
粗さ計で測定した。また、40℃、相対湿度70％にて500時間保存し
た後、各ダミーブロツク表面の腐食層を除去し、
この腐食量を表面粗さ計で測定し、耐食性を評価
した。さらに、40℃、相対湿度70％にて、γ―Fe₂O₃
テープを1000時間走行させて、高温高湿下での摩
耗量を表面粗さ計で測定した。加えて、各磁気ヘツドの125Hz、160nwb／ｍ録
音再生トラツク間クロストークと、50Hz、30e平
行磁界中での誘導ノイズとを測定した。これらの結果を下記表２に併記する。

【表】以上の結果から、本発明の合金からなるダミー
ブロツクを具えた磁気ヘツドは、NiおよびCrを
含まないダミーブロツクを用いたときと比較し
て、Ｆ特劣化が少なく、摩耗量が少なく、耐食性
が高いことがわかる。実施例３オートリバース機構をもち、頭出しを行うめの
いわゆるＱ信号の読み出しを行うオーデイオ用の
市販カセツトデツキにて、頭出しの際の耐摩耗性
を評価した。この場合、Ｑ信号の読み出しの際の
テープ走行速度は、約1m／secとした。 25℃、相対湿度60％にて、γ―Fe₂O₃テープ
（Ｃ―60）をくりかえし100回走行させた後の14K
Hz出力変動（dB）を測定した。実施例２におけるFe₆₀Ni₁₀Cr₁₀B₂₀と、比較用
のFe₈₀B₂₀との２種のダミーブロツクを用いた磁
気ヘツドにおける結果を下記表３に示す。

【表】表３に示される結果から、NiおよびCrを含む
実施例のダミーブロツクは、頭出しの際の高速走
行下において、偏摩耗が少なく、出力変動が小さ
いことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す、一部を切欠
いて表わす斜視図である。第２図は、本発明の別
の実施例を示す、一部省略斜視図であり、第３図
は第２図の部分端面図である。１……磁気ヘツド、２，２′……コア、３……
ダミーブロツク。

Claims

【特許請求の範囲】１ダミーブロツクとコアとを具える磁気ヘツド
において、上記ダミーブロツクが下記式［］で
示される組成もつブロツク体からなり、上記コア
が下記式［］で示される組成をもつ非晶質磁性
合金薄板から形成されることを特徴とする磁気ヘ
ツド。式［］ Fe_pY_qCr_rZ_s ｛上記式［］において、Ｙは、NiまたはNiとCo以外の他の遷移金属元
素の１種以上との組合わせを表わす。Ｚは、Ｂ、Ｐ、ＢおよびＰまたは、Ｂ、Ｐもし
くはＢおよびＰとＡ〜Ａ族元素の１種以上と
の組合わせを表わす。ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＝100at％であり、このうちｐ
は25〜90at％、ｑは0.1〜30at％、ｒは0.1〜20at
％、ｓは５〜50at％である。｝式［］ T_xX_y ｛上記式［］において、Ｔは、FeおよびCo、
またはFeおよびCoと他の遷移金属元素の１種以
上との組合わせを表わし、Ｘは、Ｂ、もしくはSi
およびＢ、またはＢもしくはSiおよびＢと他のガ
ラス化元素の１種以上の組合わせを表わす。ｘ＋
ｙ＝100at％であり、ｙは20〜27at％である。さ
らに、、Fe量は1.5〜5.6at％、Co量は45〜78.5at
％である。｝２Ｙが、Ni、またはNiとCu、Mo、Ｖおよび
Ｗのうちの１種以上との組合わせである特許請求
の範囲第１項記載の磁気ヘツド。３ブロツク体が実質的に結晶質である特許請求
の範囲第１項または第２項に記載の磁気ヘツド。４Ｔが、Fe、CoおよびRu、またはFe、Coお
よびRuと他の遷移金属元素の１種以上との組合
わせである特許請求の範囲第１項ないし第３項の
いずれかに記載の磁気ヘツド。