JPH03209608A - 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】 産業上の利用分野 本発明は磁気ヘッドに関し、詳しくは耐摩耗性に優れた
磁気ヘッドに関するものである。

従来の技術 磁気記録密度の向上への要求に対して、磁気記録媒体は
従来の塗布型の媒体よりも薄膜型の媒体が磁性体の充填
密度が高く高密度記録に適している。反面、薄膜型の磁
気記録媒体は塗布型のように媒体中に潤滑剤を十分にし
かも長期に亘って安定して含有させることは困難である
。従って磁気ヘッドとの摩擦が大きくなるので磁気ヘッ
ドが早く摩耗するという問題がある。磁気記録再生に多
用されているリング形磁気ヘッドの作動ギャップ部は、
通常は例えば特開昭６４−５３３０８号公報に示されて
いるようにＳｉＯ□膜が用いられている。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来の磁気ヘッドの作動ギヤ、ツブ部を構成す
るＳｉＯ□膜は、前記摩擦に対して十分な耐摩耗性を有
するものではなく、作動ギャップ部およびその近傍のコ
アも早く摩耗するという問題は依然として未解決である
。

本発明は、耐摩耗性に優れた寿命の長い磁気へ・ンドを
提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための本願の第１発明は、少なくと
もコアの作動ギャップ面に硬質炭素膜を形成した磁気ヘ
ッドに係るものである。

第２発明は、コアの作動ギャップ部に軟磁性メタル膜を
設け、そのメタル膜に作動ギャプ面を形成し、少なくと
もその作動ギャップ面に硬質炭素膜を形成した磁気ヘッ
ドに係るものである。

第３発明は、作動ギャップ面を有するコアを軟磁性メタ
ル膜と硬質炭素膜を交互に積層した構成とした磁気ヘッ
ドに係るものである。

第４発明は、作動ギャップ部に、軟磁性メタル膜と硬質
炭素膜を交互に積層した積層メタル層を設け、そのメタ
ル層に作動ギャップ面を形成した磁気ヘッドに係るもの
である。

第５発明は、単磁極形磁気ヘッドに構成された磁気へン
ドにおいて、主磁極の磁束出入り口を囲む面のうちの少
なくともトラック幅方向の面に、硬質炭素膜を形成した
ことを特徴とするものである。

作用 上記構成により、磁気ヘッドの作動ギャップ部に形成さ
れる硬質炭素膜は、硬度が高く耐摩耗性に優れているの
で、磁気特性を損なうことなく磁気媒体と摺動接触する
作動ギャップ部の長寿命化が成される。硬質炭素膜はプ
ラズマＣＶＤ等の気相合成法によって、フェライトコア
等の基板材の上に形成される。本構成は、フェライトコ
アのみで成るリング形磁気ヘッドだけでなく、磁気特性
に優れる軟磁性メタル膜形成のメタルインギャップ構造
の磁気ヘッド、高周波特性に優れる積層形磁気ヘッド、
および前記の両者の特性を兼ね備える積層形メタルイン
ギャップ構造の磁気ヘッド、更には単磁極磁気ヘッドの
それぞれの作動ギャップ部にも硬質炭素膜を形成させる
ことができ、耐摩耗性に優れた磁気ヘッドを実現する。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は第１実施例のリング形磁気ヘッドであり、フェ
ライトコア１とフエイトコア２を接着ガラス３で接合し
て磁気回路を形成し、巻線穴４には図示しないが公知の
コイルが巻かれる。磁気記録媒体との摺動面５には作動
ギャップ部６が形成されており、第２図に作動ギャップ
部６の近傍を拡大して示す。

硬質炭素膜７が両フェライトコア１、２の作動ギャップ
面８．１１と傾斜面９．１２とに形成されている。

ＧＬは作動ギャップ長、Ｗはトラック幅、θはアジマス
角を示している。

第３図によって前記リング形磁気ヘッドの加工工程の概
略を説明する。尚、図中の矢印は加工の流れを示すもの
である。第３図（ａ）において、フェライト基板（以下
基板と略す）２０およびフェライト基板２１に作動ギャ
ップ面２２．２３の鏡面加工と、トラック幅規制溝２４
および２５の加工を行う。そして基板２０に巻線穴とな
る溝２６の加工を行う。次に第３図（ｂ）に示すように
両基板２０．２１の作動ギャップ面２２．２３に硬質炭
素膜２７．２８を公知の気相合成法、例えばプラズマＣ
ＶＤ等によって作動ギャップ長ＧＬの約１７２の厚みに
形成する。尚、硬質炭素膜はいずれか一方の作動ギャッ
プ面にのみ作動ギャップ長ＧＬと略等しい厚みに形成す
ることもできる。このようにすると片側のコアのみに硬
質炭素膜を形成することになるので工程を簡略化するこ
とができる。次に、第３図（Ｃ）に示すように両基板２
０．２１を接着ガラス２９で接合し、次いで仮想線で示
すようにＲ面３０の加工を行った後、図示するようにス
ライスすると単体のへラドチップ３２が切り代３１で分
離された状態で得られる。このヘッドチップ３２の摺動
面３３を最終仕上げし、図示しないが巻線を巻くとヘッ
ドが完成する。硬質炭素膜は耐摩耗性にすぐれているの
で、以上の構成にすることにより、作動ギャップ部の摩
耗が抑制され、ヘッドの長寿命化を実現することができ
る。

記録密度を上げるため抗磁力Ｈｃを高くした磁気記録媒
体に対応するためには、飽和磁束密度の大きな軟磁性膜
である例えばセンダストのようなメタル膜をフェライト
コアのギャップ近傍に設けた、いわゆるメタルインギャ
ップ構造のヘッド（以下ＭＩＧヘッドと略す）が用いら
れる。このＭＩＧヘッドに本発明を適用した例を第２実
施例として説明する。

ＭＩＧヘッドの作動ギャップ部の第４図に示し、第１実
施例と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説
明は省略する。

第４図に示す断面Ｘ字状に形成された部分が軟磁性メタ
ル膜４０および４１である。この構造のヘッドを実現す
るには、第５図に示すようにフェライト基板４５に断面
が三角形の山条４６を形成した上に軟磁性メタル膜４７
をスパッタ蒸着などの手段により形成し、その後メタル
膜４７の山頂部４８を平面に加工して作動ギャップ面４
９とする（２つの基板の加工工程は同じであるので、基
板の一方のみを示す）。以降の加工工程は第３図に示し
た場合と同じである。

尚、ＭＩＧヘッドの作動ギャップ部に表れる軟磁性メタ
ル膜の形状は第４図に示すＸ形に限るものではなく、公
知の斜め形、平行形であっても同様に本発明を通用でき
る。

以上の構成とすることにより、フェライトコアよりも磁
気特性に優れるが、耐摩耗性に劣るメタル膜の摩耗が抑
制され、磁気特性に優れしかも長寿命のＭＩＧヘッドを
実現することができる。

次に第３実施例として、記録再生信号の高周波化に対応
するためにメタルの渦電流損失を小さくできる積層形磁
気ヘッドに本発明を適用した例を第６図に示す。

５０．５２および５１．５３は硬質非磁性基板であり、
その作動ギャップ位置に、例えばＣｏ基合金から成るア
モルファスの軟磁性体のメタル膜５５．５６と絶縁体で
ある硬質炭素膜５７．５８を交互に積層してコア５９．
６０を形成し、作動ギャップ長ＣＬを隔てて作動ギャッ
プ面６１．６２に図示しないが従来のＳｉＯ□膜を挟ん
で対向する構造である。

第７図は作動ギャップ面６１．６２にも硬質炭素膜６３
．６４を構成した例であり、耐摩耗性はより優れたもの
となる。要求される耐摩耗性によって作動ギャップ面の
硬質炭素膜６３．６４の要不要を選択すればよい。

この構造のヘッドを実現するには、第８図に示すように
硬質非磁性基板７０の片側に前記メタル膜５５と硬質炭
素膜５７を交互に積層してコア７１を形成し、それを複
数枚重ねて互いに接着ガラスで接合し、その後アジマス
角θを付けて切り代Ｃ５にて切断し、仕上げ加工を行っ
た後、同様に加工された対面と合わせることで硬質炭素
膜による積層形磁気ヘッドが完成する。この時、作動ギ
ャップ面７５にＳｉＯ□膜を形成すれば第６図の構造と
なり、硬質炭素膜を形成すれば第７図に示す構造となる
。

以上の構成とすることにより、磁気特性に優れるが、耐
摩耗性に劣るメタル膜から成るコアの摩耗が抑制され、
長寿命の積層ヘッドを実現することができる。

次に前記したＭＩＧヘッドの特性に、前記積層形ヘッド
の構成を加味させた積層形ＭＩＧヘッドとした構成を第
４実施例として説明する。

積層形ＭＩＧヘッドは、ＭＩＧヘッドのメタル膜と硬質
炭素膜を積層構造としたものであり、ＭＩＧヘッドと積
層ヘッドの特徴を合わせ持つものである。

第９図に示す７１および７２は、それぞれフェライトコ
アで、その対面部にメタル膜７５．７６と硬質炭素膜７
７．７８を交互に積層して形成した積層メタル膜７３．
７４を形成し、その表面の作動ギャップ面および傾斜面
に硬質炭素膜７９．８０を形成し、接着ガラス８１で接
合している。硬質炭素膜７９．８０は、要求される耐摩
耗性によって要不要を選択できる。

次に本発明の第５実施例について説明する。

磁気記録密度の向上への要求に対して、従来の長手方向
記録方式よりも原理的に高密度記録特性に優れた垂直方
向記録方式が有望視されている。この垂直記録方式に適
用できる片側アクセス型単磁極磁気ヘッドに本発明を適
用した例を第１０図〜第１２図に示す。第１０図におい
て、例えばＣｏ基合金からなる飽和磁束密度の高いアモ
ルファスの軟磁性体のメタル膜で構成された主磁極８５
は、硬質非磁性基板８６に形成されている。その主磁極
８５は第１１図に示すように、磁気記録媒体との摺動面
９１における厚さＴ１よりもその内側における厚さＴ２
を厚（し、磁路抵抗が小さくなるようにしである。８７
はフェライトで構成された補助磁極で、１０７は硬質非
磁性基板８６と補助磁極８７を接合する接着ガラスであ
る。８８は主磁極８５と補助磁極８７が磁気的に短絡し
ないようにするための非磁性の第１スペーサ、８９は補
助磁極の磁気記録媒体との対向面１０８が直接磁気記録
媒体と接触して疑領信号を発生させないようにするため
の非磁性の第２スペーサである。９０は巻線穴で、図示
しないが公知のコイルが巻かれる。

記録再生時に磁束は、主磁極８５から出入りして図示し
ない磁気記録媒体と、補助磁極８７を通る閉磁路を形成
することになる。摺動面９１に開口する主磁極８５の近
傍を拡大して示す第１２図において、９２は硬質炭素膜
であり、Ｗはトラック幅、θはアジマス角である。主磁
極厚さＴ１は前記リングヘッドにおける作動ギャップ長
ＧＬの約１／２〜ｌ／３に相当する。

次に第１３図によって単磁極磁気ヘッドの加工工程の概
略を説明する。図中の矢印は加工の流れを示すものであ
る。第１３図（ａ）において、フェライト基板９３に前
記第１スペーサ８８のための段差Ｓ１と、巻線穴９０と
なる溝９４の加工を行う。次に第１スペーサ８８となる
非磁性体９５を接着あるいは、スパッタ等の薄膜形成プ
ロセスで形成し８面９６の加工を行う。次に第１３図（
ｂ）に示すようにこの８面９６に、第２スペーサ８９と
なる非磁性体９７を前記と同様に接着あるいは、スパッ
タ等の薄膜形成プロセスで形成する。−力筒１３図（ａ
）において、もう一方の硬質非磁性基板９８に段差Ｓ２
加工を行った後、メタル膜９９をスパッタ蒸着などによ
り形成し、次にトラック幅規制溝１００の加工を行う。

メタル膜９９を膜厚ＴｌとＴ２で形成するには、例えば
寸法りの領域をマスクして膜を段差Ｓ２と略略同−の厚
さ、すなわちＴ２−Ｔｌの厚さに形成し、次にそのマス
クを除去して全面に膜厚Ｔ１で形成すればよい。次に第
１３図（ｂ）に示すように硬質炭素膜１０１を形成する
。次いでフェライト基板９３と硬質非磁性基板９８を、
第１３図（Ｃ）に示す様に接着ガラス１０２で接合し、
Ｒ面１０４の加工を行い、切り代１０４でスライスする
と単体のへラドチップ１０５ができる。このヘッドチッ
プ１０５の摺動面を最終仕上げし、図示しないが巻線を
巻くとヘッドが完成する。

また、前記第１２図の硬質非磁性基板９１とメタル膜８
５との間にも図示しないが硬質炭素膜を形成すれば、耐
摩耗性はより優れたものとなる。

以上の構成により、主磁極の摩耗が抑制され、ヘッドの
長寿命化を実現することができる。

片側アクセス型単磁極磁気ヘッドの一例とて第１０図に
示すように、主磁極８５の片側に補助磁極８７を設ける
構成を示したが、その構成に限るものではなく、図示し
ないが主磁極の両側に補助磁極を設ける構成としてもよ
い。磁気ヘッドの構造は複雑となるが主磁極からでた磁
束の対称性は良好となる。

以上本発明の第１実施例から第５実施例に用いる硬質炭
素膜は、適用する磁気記録媒体の性質に合うように、そ
の特性を選択して形成することができる。

例えば比較的潤滑性に優れた磁気記録媒体に適用させる
場合は、硬質炭素膜を最も耐摩耗性に優れたダイヤモン
ド結合を有する炭素膜で構成すれば、磁気ヘッドの寿命
を最大限に延ばすことができる。

一方、潤滑性があまり期待できない磁気記録媒体に適用
させる場合、その磁気記録媒体が損傷する恐れのあると
きは、硬質炭素膜をダイヤモンド結合とグラファイト結
合が混在した結合を有する炭素膜で構成すると、グラフ
ァイト結合は潤滑性を有するので磁気記録媒体を損傷せ
ずしかも長寿命の磁気ヘッドを構成することができる。

前記結合状態は、例えばプラズマＣＶＤの原料ガスの種
類や濃度比、あるいは成膜条件を変えることにより制御
することができる。

また、以上すべてフェライトコアあるいはメタル膜に直
接硬質炭素膜を形成し、硬質炭素膜に接着ガラスを直付
けする構成としたが、必要に応じて硬質炭素膜との密着
性向上などのためにＣｒ等の中間膜を設ける構成として
もよい。

発明の効果 本発明によれば、磁気ヘッドの作動ギャップ部に形成す
る硬質炭素膜は、硬度が高く耐摩耗性に優れているので
、磁気特性を損なうことな（磁気媒体と摺動接触する作
動ギャップ部の長寿命化を図ることができ、磁気記録密
度の向上への要求を満たすための薄膜型の磁気記録媒体
に適応する磁気ヘッドを提供することができる。また本
構成は、フェライトコアのみで成るリング形磁気ヘッド
だけでなく、磁気特性に優れる軟磁性メタル膜形成のメ
タルインギャップ構造の磁気ヘッド、高薗波特性に優れ
る積層形磁気ヘッド、および前記両者の特性を兼ね備え
る積層形メタルインギャップ構造の磁気ヘッド、更には
単磁極磁気ヘッドのそれぞれの作動ギャップ部にも硬質
炭素膜を形成させることができ、磁気記録再生装置の長
寿命化にも貢献できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における磁気ヘッドの斜視
図、第２図は第１図の作動ギャップ部の拡大斜視図、第
３図は第１図の磁気ヘッドの加工工程の概略説明図、第
４図は本発明の第２実施例における磁気ヘッドの作動ギ
ャップ部を拡大して示す斜視図、第５図は第４図の磁気
ヘッドの加工工程の一部を説明する説明図、第６図は本
発明の第３実施例における磁気ヘッドの作動ギャップ部
を拡大して示す斜視図、第７図は前記作動ギャップ部を
拡大して示す斜視図、第８図は第７図の磁気ヘッドの加
工工程の一部を説明するための説明図、第９図は本発明
の第４実施例における磁気ヘッドの作動ギャップ部を拡
大して示す斜視図、第１０図は本発明の第５実施例にお
ける磁気ヘッドの斜視図、第１１図は第１０図の磁気ヘ
ッドをその厚みの中央部で断面にして示す斜視図、第１
２図は第１０図の作動ギャップ部の拡大斜視図、第１３
図は第１０図の磁気ヘッドの加工工程の概略を説明する
説明図である。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）コアの作動ギャップ面に硬質炭素膜を形成したこ
   とを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）コアの作動ギャップ部に軟磁性メタル膜を設け、
   そのメタル膜に作動ギャプ面を形成し、その作動ギャッ
   プ面に硬質炭素膜を形成したことを特徴とする磁気ヘッ
   ド。
3. （３）作動ギャップ面を有するコアを軟磁性メタル膜と
   硬質炭素膜を交互に積層した構成としたことを特徴とす
   る磁気ヘッド。
4. （４）作動ギャップ部に、軟磁性メタル膜と硬質炭素膜
   を交互に積層した積層メタル層を設け、前記メタル層に
   作動ギャップ面を形成したことを特徴とする磁気ヘッド
   。
5. （５）単磁極形に構成された磁気ヘッドにおいて、主磁
   極の磁束出入り口を囲む面のうちの少なくともトラック
   幅方向の面に、硬質炭素膜を形成したことを特徴とする
   磁気ヘッド。
6. （６）硬質炭素膜を、ダイヤモンド結合を有する炭素膜
   で構成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求
   項３、請求項４または請求項５記載の磁気ヘッド。
7. （７）硬質炭素膜を、ダイヤモンド結合とグラファイト
   結合が混在した結合を有する炭素膜で構成したことを特
   徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４また
   は請求項５記載記載の磁気ヘッド。