JPH0352108A - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は，フロッピーディスク、磁気テープ、ハードデ
ィスク等の磁気記録媒体用のフェライト製の磁気ヘッド
に関する。

く従来の技術〉 各種磁気記録媒体に対し、摺動型の各種磁気ヘッド、あ
るいは空気ベアリング型の各種浮上型磁気ヘッドが目的
に応じて用いられている． これら磁気ヘッドのコア材質としては、ソフトフェライ
トの焼結体が多用されている。

フェライトからコアを作製する場合、ソフトフェライト
の焼結体を研削して所定の形状に加工する。

また、摺動型の磁気ヘッドでは、スペーシングロスの低
減、走行安定性の確保等のために、フロント面の平滑化
が要求される。

浮上型の磁気ヘッドでは、高密度記録を行なうために浮
上量を小さくする必要があるが、この場合も磁気ヘッド
フロント面の平滑化が必要である． これらフロント面の平滑化には、従来ヘッド組み立て後
に研磨作業等を行なっている．しかし、これら研削、研
磨に際しては、焼結体のグレインに沿ったチッピングや
、ワレ、カケ等が生じ、その改善が望まれている。

また、磁気ヘッドはフェライト製のコア半体を接合した
り、このコアをスライダと接合しているが、これら接合
にはガラス溶着を用いている．　しかし、これらの接合
強度は必ずしも十分ではない． く発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、加工工程が簡略化し、製造歩留まりが
高く、表面平滑度や接合強度の高い磁気ヘッドを提供す
ることにある。

く課題を解決するための手段〉 上記目的は、下記（１）〜（６》の本発明により達成さ
れる． （１）フェライト製の磁気ヘッドであって、超塑性加工
により或形されていることを特徴とする磁気ヘッド． （２）超塑性加工によりフロント面が平滑化されている
上記（１）に記載の磁気ヘッド。

（３）前記超塑性加工により成形されたコア半体を接合
した上記（１）または（２）に記載の磁気ヘッド。

（４）前記超塑性加工によりフェライト製のコア半体を
接合した上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の磁
気ヘッド． （５）前記超塑性加工によりフェライト製のコアをスラ
イダと接合した上記（１）ないし（４）のいずれかに記
載の磁気ヘッド．（６）前記フェライトの平均グレイン
サイズが１５一以下である上記（１）ないし（５）のい
ずれかに記載の磁気ヘッド。

く作用〉 本発明の磁気ヘッドは、フェライト焼結体を超塑性加工
して得られる。

一般に、セラミックスは焼結によって作製されるが，そ
の成形に際しては，金属加工と同様に鍛造，押し出し、
圧延などの塑性加工も試みられている。　しかし、セラ
ミックスの塑性加工には融点の６０％程度以上の高温が
必要であり，材料によっては２０００℃にも達する。

ところが、超塑性を示すセラミックスは、Ｊｏｕｒｎａ
ｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＪＳＴＰ　ｖｏｌ．２９　ｎｏ．３
２６（１９８８−３）．セラミックス２４　（１９８９
）Ｎｏ．　２、鉄と鋼第７５巻（１９８９）第３号等に
記載されているように、焼結温度あるいは鍛造温度より
もはるかに低い点度、例えば５００℃程度低い温度にお
いて、低応力でｌＯＯ％あるいはそれを超える巨大な延
性を示す． 従来、超塑性を示すセラミックスとして知られている代
表的な材料は，　Ｙ　−　Ｔ　Ｚ　Ｐ　（Ｙｔｔｒｉａ
ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ　ＺｒＯ
ａ　Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｓ）、Ｚ　ｒ　Ｏ　ｚ　−
　Ａ　Ｉ２＊　Ｏ　＊系であり、その塑性変形を利用し
て、押し出し加工、薄板成形、型押しによる表面加工な
どが試みられている．　また、超塑性により同材質同士
を拡散接合する試みもなされている． しかしながら、磁気ヘッドに用いられるソフトフェライ
ト焼結体に関して、このような超塑性の報告はなされて
いない。

本発明者らは、ソフトフェライトに関し検討を行なった
ところ、ソフトフェライトのダレインサイズを制御する
と、超塑性が発現することを見出した。

本発明では、超塑性を示すソフトフェライト焼結体を型
押し、圧接等の超塑性加工することにより、焼結体の形
状加工や、表面平滑化や、接合等を行なうものである。

く具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する． 本発明の磁気ヘッドは、超塑性を示すソフトフェライト
焼結体から構成される。

本発明で用いるソフトフェライト焼結体は、逆スビネル
構造を有するソフトフェライト焼結体であれば公知のい
ずれのものであってもよく、例えば、Ｍｎ−Ｚｎ系、Ｎ
ｉ−Ｚｎ系等種々のものを挙げることができる． 磁気ヘッド中で平均グレインサイズは、１５μ以下であ
ることが好ましい． 平均グレインサイズは、走査型電子顕微鏡によって測定
すればよく、具体的には平均グレイン面積から、これを
円と仮定してその平均直径を求め、これを平均グレイン
サイズとする．この場合、平均グレインサイズが１５−
を超えるちのは、本発明における超塑性加工が難しくな
る。

なお、平均グレインサイズはｌ〇一以下、特に５Ｐ以下
であることが好ましく、その下限は一般にＱ，Ｑｌ＃ｔ
ｍ程度であることが好ましい。

焼結体の平均グレインサイズは、後述する超塑性加工に
よってもほぼ保持されるので、加工前の焼結体の平均グ
レインサイズは、加工後、すなわち磁気ヘッド中のそれ
とほぼ同等である。

ただし、本発明の磁気ヘッドは，後述するように超塑性
加工によって押圧を行なうので、グレインの変形および
グレイン間の配向が認められることもある． 本発明の磁気ヘッドに用いるソフトフェライト焼結体の
製造は、公知の方法に従えばよく、一般に、混合、仮焼
、粉砕、顆粒化、成形、焼或を行なえばよい．　成形に
際しては、磁場中プレスを行なってもよい． 焼結体の平均グレインサイズは，目的とする磁気ヘッド
の５０〜ｌＯＯ％程度のものとする． 焼結体形状および寸法は目的に応じて決定すればよい。

例えば、目的とする磁気ヘッドに応じて、Ｃコア、■コ
ア、その各種コア半体形状に対応した形状とすればよい
。

なお、焼結体は超塑性加工時に圧縮されて変形する．　
このため、超塑性加工後に目的とする磁気ヘッドの形状
および寸法が得られるような焼結体を用いることが好ま
しい。

次いで、この焼結体の表面に、超塑性加工を施す。

すなわち、焼結体を超塑性変形させてコア半体形状に形
状加工する。

あるいは、必要とする箇所を所定の形状とするか、ある
いは平滑面とする． 平滑化する面としては、磁気ヘッドとしたときにフロン
ト面となる表面や接合面等がある。

超塑性加工としては、型およびパンチを用いて形状加工
する方法、平滑面を有する型あるいはパンチにより型押
しする方法等がある．加工温度は、６００℃以上で、焼
結温度より５０℃以上温度にて行うが、一般に６００〜
１２００℃とすることが好ましい． なお、加工温度が９００〜９５０℃のスビネル崩壊温度
以上であるときには、雰囲気制御を行って，酸素分圧を
制御する必要がある．このときの圧縮速度、加圧力、変
形量は、通常、圧縮速度０．　Ｏ　ｌ〜５０ａｕ＋／ｓ
ｉｎ程度にて、加圧力１〜１　０　０　ＭＰａとし、変
形量は真ひずみで０．０１〜１．５程度とすることが好
ましい。

このような条件で超塑性変形を行なうことにより、成形
あるいは表面平滑化はｌ〜２０分程度の極めて短時間で
完了し、加工は簡略化する。

なお、成形、型押しと、切断、圧延、引き抜き等とを複
合して同時に行なうこともできる。

あるいは上記したような超塑性加工のうち，成形、切断
等を必要に応じ何種類か連続的に行なうこともできる。

このようにして成−形されたコア半体は、チツピングや
ワレ、カケ等の発生がない。

表面平滑化を行なう場合には、表面粗さＲ　ｗａｘが１
一以下、特に０．１−ＩＰｍ程度である磁気ヘッドを得
ることができる。

この際、焼結体の加工面のＲ　ａ＋ａｘは、型材表面の
Ｒ　ｗａｘとほぼ同等とすることができる。

なお、用いる型材は、上記した超塑性加工により変形を
生じず、また、超塑性加工時に焼結体と接合しないもの
であればよく、モリブデン合金等の各種金属、あるいは
窒化アルミニウム、窒化ボロン，窒化ケイ素、炭化ケイ
素、アルミナ、ジルコニア等の各種セラミックス等が好
適である。

このような超塑性加工を行なった場合、焼結体のグレイ
ンサイズには、前述のとおり、２倍程度以下の変化しか
ない。　ただし，グレインは、粒界に沿ってすべり、ま
たグレインの変形をともない、グレインの配向が観察さ
れることがある。

このようにして成形ないし表面平滑化されたコア半体は
，少なくともフロント面側の接合面にギャップを設けて
接合される。

この場合、接合は、従来のガラス溶看によってもよいが
、超塑性加工による圧接を用いることが好ましい。

本発明者らの検討によれば、フェライトは，超塑性現象
により異種材料と固相ないし拡散接合が可能であること
が見出された。

そして、このとき，きわめて高い接合強度が得られ、ギ
ャップ材およびコア半体への悪影響も生じない． なお，圧接の条件は，前記と同一のものとすればよい． また、用いるギャップ材としては．ＳｉＯａ等の薄膜、
薄板など，加工温度にて超塑性ないし塑性変形を生じな
いものであっても、同時に超塑性変形するセラミック材
質であってもよい。

第１図に示される磁気ヘッドｌは、■コア２とＣコア３
とがギャップ４を介して接合されて構成され．Ｉｉｆ！
気記録媒体に接触して用いられる摺動型の磁気ヘッドで
ある． なお、この接合に際しては、用いるコア半体は、従来の
加工法で作製したものであってもよい． このような接合に際しては、前記の超塑性加工による形
状加工を同時に行なうこともできる． また、スライダやケーシング等との超塑性加工による圧
接接合を、同時に、あるいはこれらの後に行なうことも
できる。

この場合の圧接も上記と同一の条件でよく．圧接可能な
材料には、加工温度にて溶融、変質、分解しないもので
あれば特に制限はない。　従って、チタン酸系材料等の
セラミックスや各種金属はいずれも使用可能である。

本発明は、このような摺動型の磁気ヘッドの他、浮上型
磁気ヘッドに適用することもできる。

このような浮上型磁気ヘッドとしては，例えば、フェラ
イトコアと非磁性材料のスライダとが一体化されたコン
ボジット型、フェライトコアがスライダを兼ねるモノシ
リック型、非磁性材料のスライダに薄膜形成法によりフ
ェライトコア，コイル等が形成された薄膜型などが挙げ
られる。　なお、これらの浮上型磁気ヘッドにおいて、
スライダに用いられる非磁性材料としては，非磁性フェ
ライト、ＡＩｌｘ　Ｏｓ　−Ｔ　ｉ　Ｃ等が挙げられる
． この場合、上記したような超塑性加工は、スライダ浮上
面に設けられる動圧発生のための溝の形成等、スライダ
やコアの成形にも利用することができる。

く実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を更に詳細
に説明する． 所定のＭｎ−Ｚｎフェライト原料を秤量混合し、仮焼し
、これを粉砕し、次いで顆粒化し、プレスした。

次いで、これを酸素分圧制御したＡｒ雰囲気中で、１２
５０℃、２時間の条件で焼成し、その後、２　０　０　
０　ｋｇ／ｃｍ”、１１５０℃にてＨＩＰ焼成し、■コ
ア形状およびＣコア形状の焼結体を得た。

得られた焼結体の相対密度は９９．５％、平均グレイン
サイズは４−であった。　また，表面のＲ　ｗａｘは６
−であった。

これらの焼結体を、Ｒ　ａ＋ａｘがＱ，Ｑ５Ｉ１Ｒであ
る型材により押圧して成形した。　なお、型押しは、接
合面に対して行なった。

成形時の保持温度は１１５０℃、焼結体の加圧力５　０
　ＭＰａ　，圧縮速度は０　．　　１　ａｍ／ｓｉｎと
した。　また，超塑性加工はＡｒ雰囲気中で行い、変形
量は真ひずみで０．０５であった。

接合面のＲ　Ｉｌａｘは、０．０５−であった。

なお、成形後の平均グレインサイズは、成形前とほとん
ど変化がなかった。

成形後、両コアをＳｉ　Ｏ　ｗギャップ材を介し突き合
わせ、さらにチタン酸系複合酸化物のスライダを積層し
、上記と同一の条件で接合した． 接合に際しては、フロント面を上記のＲ　ｗａｘを有す
る型材で型押しした。

得られたフロント面のＲ　ｗａｘは０．０５−であり、
接合強度は十分高いものであった。

く発明の効果〉 本発明によれば、寸法精度がよく、チッピングやワレ、
カケの発生がなく、しかも表面平滑性が良好で、あるい
は接合強度の高い磁気ヘッドが、簡単な操作で短時間に
歩留まりよく得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気ヘッドの好適実施例を表わす側
面図である。 符号の説明 ｌ・・・磁気ヘッド ２・・・■コア ３・・・Ｃコア ４・・・ギャップ 出 代 願 理 同 人　ティーディーケイ株式会社 人　弁理士　　石　井　陽

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェライト製の磁気ヘッドであって、超塑性加工
   により成形されていることを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）超塑性加工によりフロント面が平滑化されている
   請求項１に記載の磁気ヘッド。
3. （３）前記超塑性加工により成形されたコア半体を接合
   した請求項１または２に記載の磁気ヘッド。
4. （４）前記超塑性加工によりフェライト製のコア半体を
   接合した請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ヘッ
   ド。
5. （５）前記超塑性加工によりフェライト製のコアをスラ
   イダと接合した請求項１ないし４のいずれかに記載の磁
   気ヘッド。
6. （６）前記フェライトの平均グレインサイズが１５μｍ
   以下である請求項１ないし５のいずれかに記載の磁気ヘ
   ッド。