JPH0355884B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気ヘツド用コアの製造法に係り、
特にフエライトコアと称されるフエライト材料か
らなるコアにおいて、磁気ギヤツプに対応する後
部ギヤツプを実質的に解消せしめ、また耐摩耗
性、製造コスト等の点において改善された磁気ヘ
ツド用コアを製造する方法に関するものである。

従来から、磁気ヘツド用コアとして、磁気材料
にフエライトを用いて構成したフエライトコアが
知られている。このフエライトコアは、よく知ら
れているように、一般に、一対のフエライト部材
にて構成されたリング形状を為すものであつて、
その中心部の空間がコイル巻線用の孔とされてい
る。より具体的には、第１図に示されるように、
コア半体となる、一般にＣ字形状の一対のフエラ
イト部材２，４が突き合わされて、その間に大き
な空間６が形成され、これがコイル８を巻くため
の孔とされている。そして、この二つのフエライ
ト部材２，４によつて環状の磁路（磁気回路）が
構成される一方、かかる磁路を横切る方向に、所
定間隙：αの磁気ギヤツプ１０が設けられてお
り、この磁気ギヤツプ１０によつて、それを挟む
フエライト部材２，４の外面を摺接せしめられる
磁気テープ１２や磁気デイスク等の磁気記録媒体
に対して、周知の如く、所定の記録や再生を行な
うようになつている。

ところで、このようなフエライトコアの二つの
フエライト部材２，４の一方の端部側には、上述
のように、所定間隙：αの磁気ギヤツプ１０が設
けられているが、他方の端部間は、全体として環
状の磁路を構成し、且つその形態を固定するため
に、通常、ガラスにて接着されている。しかしな
がら、このようなガラスによる接着を行なう従来
のフエライトコアにあつては、接着せしめられる
フエライト部材２，４間に、必ず僅かな間隙、所
謂後部ギヤツプ１４が発生するのである。なお、
この後部ギヤツプ１４は、前記ギヤツプとしての
磁気ギヤツプ１０に対応するものであるが、この
ような後部ギヤツプ１４の存在は、必然的に磁路
の磁気抵抗を増大せしめ、これによつて磁気ヘツ
ドにおいて重要な特性とされているヘツド感度、
ひいてはＳ／Ｎ特性に悪影響をもたらしているの
である。換言すれば、ヘツド感度を理想状態に近
づけ、ひいてはＳ／Ｎ特性を改善する上におい
て、後部ギヤツプ１４の幅（間隙）をゼロとする
ことが望ましいのであるが、複数のフエライト部
材から構成される従来のフエライトコアにあつて
は、この要請を何れも満足するものではなかつた
のである。

また、一方では、かかるフエライトコアを構成
するフエライト部材２，４を何れも多結晶フエラ
イト組織の組織構造を有する部材にて形成する場
合にあつては、磁気記録媒体としての磁気テープ
１２等が摺接することによつて、その摺接面が偏
摩耗し、また磁気ギヤツプ構成面の形成時等にお
いて、多結晶フエライト粒子が脱粒して、その面
に微細な凹凸を惹起せしめる等の問題を生じると
ころから、それらフエライト部材２，４に単一の
結晶体である単結晶フエライトを用いて、目的と
するフエライトコアを製造することが考えられて
いる。而して、この場合には、前述した後部ギヤ
ツプの存在による問題に加えて、極めて高価な単
結晶フエライトを多数用いることが必要となる問
題があり、またフエライトコアを構成するフエラ
イト部材の形状が大きくなれば、それだけ大きな
形状の単結晶フエライトが必要となるのであつ
て、その製造には、経済的にも、また技術的にも
大きな問題を内在しているのである。

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に
して為されたものであつて、その目点とするとこ
ろは、後部ギヤツプが実質的に存在せず、また耐
摩耗性の改善された磁気ヘツド用コアの製造方法
を提供することにあり、また他の目的とするとこ
ろは、複数のフエライト部材にてリング状のコア
を形成しつつ、ヘツド感度が向上され、更には
Ｓ／Ｎ特性が改善された、狭幅の磁気ギヤツプが
容易に形成され得る、製造の容易な且つ経済的な
一体構造の磁気ヘツド用コアの製造法を提供する
ことにある。

そして、かかる目的を達成するために、本発明
にあつては、コイル巻線用の孔の存在にてリング
形状を呈し、環状の磁路が形成されると共に、該
磁路を横切る方向に所定間隙の磁気ギヤツプが設
けられてなる磁気ヘツド用コアにして、かかる磁
路が単一の単結晶フエライトにて構成されている
ものを製造しようとするものである。

そしてまた、本発明にあつては、複数個のフエ
ライト部材を用いて、それらを固相反応にて直接
に接合せしめ、環状の磁路を形成せしめる一方、
該磁路を横切る方向に所定間隙の磁気ギヤツプを
設けてなる磁気ヘツド用コアにおいて、少なくと
も、磁気記録媒体が摺接する、前記磁気ギヤツプ
を挟む両側の磁路部分を、それぞれ単結晶フエラ
イトにて構成すると共に、前記フエライト部材の
一つに、少なくとも一部が単結晶である単結晶系
フエライト部材を用い、該単結晶系フエライト部
材の単結晶フエライト部分を前記磁路を構成する
多結晶フエライト部分の方向に成長せしめること
によつて、前記磁気ギヤツプを挟む両側の磁路部
分の少なくとも一方を単結晶化するように構成
し、以て前述の目的をより一層効果的に達成する
ようにしたのである。

このようなフエライトコアにあつては、単一の
単結晶フエライトにて環状の磁路が構成されたも
のであるため、また特に、コアを構成するフエラ
イト部材の当接部が、従来の如くガラスで結合せ
しめられるのとは異なり、フエライト部材同士が
直接に接合せしめられて一体とされたものである
ため、その磁路に何等の異相も存在せしめられる
ことがないところから、従来のフエライトコアで
は避け得ないと考えられていた、後部ギヤツプに
基づく磁気抵抗を実質的に解消することができる
こととなり、これによつて、効果的にヘツド感度
の向上、ひいてはＳ／Ｎ特性の改善を図り得るの
である。

また、かかるフエライトコアは、２個のフエラ
イト部材にて構成され得るものであるところか
ら、それらフエライト部材の端部間で形成される
磁気ギヤツプを任意の値に採ることができ、それ
故VTR用あるいはコンピユーター用等として有
用な0.4〜3μｍ程度の狭幅の磁気ギヤツプ幅であ
つても、容易に形成することができるのである。

さらに、かかる構成の磁気ヘツド用コアにあつ
ては、その有利な態様として、それを構成するフ
エライト部材の一つに単結晶系フエライト部材を
用い、その単結晶フエライト部分から単結晶を成
長せしめることによつて、磁気ギヤツプを挟む両
側の磁路部分の少なくとも一方を構成する多結晶
フエライトの部分を単結晶化したものであるとこ
ろから、従来の如く、少なくとも２個の単結晶フ
エライト部材を用いて磁気ギヤツプを形成せしめ
たフエライトコアに対して、高価な単結晶フエラ
イトの使用個数乃至は使用割合が極めて少なく、
それ故フエライトコアの製造コストの効果的な低
減を図り得ると共に、フエライトコアの形状に対
応する大きな単結晶フエライトの製造上における
困難性等の問題も、悉く解消されるに至つたので
ある。

そして、本発明にあつては、かかる磁気ヘツド
用コアを製造するために、環状の磁路を形成する
磁気ヘツド用コアを構成する一対のフエライト部
材の一方に、不連続粒成長を示す多結晶フエライ
ト部材を用い、また他方に少なくとも一部が単結
晶である単結晶系フエライト部材を用いて、それ
ら一対のフエライト部材を、その一方の端部間
に、所定間隙の磁気ギヤツプが形成された状態下
において突き合わせて、加熱せしめ、それらフエ
ライト部材の突合わせ部分を固相反応にて直接接
合せしめると共に、前記単結晶フエライト部材の
単結晶フエライト部分を、前記磁路を形成する多
結晶フエライト部分の方向に成長せしめて、前記
磁気ギヤツプを挟む両側の磁路部分の少なくとも
一方を単結晶化せしめ、少なくとも磁気記録媒体
が摺接する前記磁気ギヤツプを挟む両側の磁路部
分が、単結晶フエライトにて形成されるようにし
た製造手法が、採用されるのである。

このような方法によれば、前述した如き優れた
特徴を有する磁気ヘツド用コアが、容易に且つ経
済的に有利に製造され得るのである。特に、前記
一対のフエライト部材がそれぞれ長手形状のブロ
ツクとして用いられ、且つそれらブロツクを重ね
合わせて、前記環状の磁路を形成するように突き
合わせた後、前記固相反応によつてそれらブロツ
クを接合せしめ、そしてこの得られた接合体か
ら、その長手方向に対する直角な方向の切断によ
つて、磁気ヘツド用コアをそれぞれ切り出すよう
にすれば、同様な構造のフエライトコアの幾つか
を一度に製造し得る大きな経済的利点が生ずる。

また、かかる本発明における単結晶フエライト
部分の成長に際しては、前記一対のフエライト部
材を、それらの突き合わせによつて一方の端部側
で磁気ギヤツプを形成せしめる一方、他方の端部
側で当接せしめ、そしてその当接部分を固相反応
にて接合せしめると共に、この接合された当接部
分を介して、単結晶フエライト部分が多結晶フエ
ライト部分側に成長せしめられるようにする手法
の他、次の如き手法が好適に採用されることとな
る。

すなわち、前記一対のフエライト部材を、それ
らの突き合わせによつて、一方の端部側で磁気ギ
ヤツプを形成すると共に、該磁気ギヤツプ形成部
分の外側において当接するように構成する一方、
他方の端部側においても当接するように為し、そ
してそれら両端の当接部分が、前記固相反応にて
それぞれ接合せしめられると共に、この接合され
た前記磁気ギヤツプ形成側の端部の当接部分を介
して、単結晶フエライト部分が多結晶フエライト
部分側に成長せしめられるようにする手法であ
り、これによつて、フエライトコアの全体を単結
晶化せしめて、フエライトコアの全体を一つの単
結晶フエライトとするまでもなく、単に磁気ギヤ
ツプを挟む両側の磁路部分ないしはその近辺のみ
を単結晶化して、部分的な単結晶フエライト部分
を有するフエライトコアと為すことが可能とな
り、そしてこれによつて単結晶化操作が極めて容
易となる等の優れた効果を奏し得たのである。

ここにおいて、かかる本発明に用いられる磁気
ヘツド用コアを形成するためのフエライト部材と
しては、Mn−Znフエライト、Ni−Znフエライ
ト等の材質のものが用いられ、それらは用途に応
じて使い分けられることとなるが、本発明に用い
られる複数のフエライト部材は、一般に同一の材
質のものが使用されることとなる。また、それら
はフエライト部材の一つとして、本発明にあつて
は、少なくとも一部が単結晶である、換言すれば
単結晶フエライトを少なくとも一部に有する単結
晶系フエライト部材を用いることが重要であり、
このような単結晶系フエライト部材の使用によつ
て、そこに存在する単結晶フエライト部分から多
結晶フエライト側に向かつて、単結晶が成長する
ようになるのである。尤も、この単結晶系フエラ
イト部材は、その全体が一つの単結晶フエライト
にて形成されたものであつても何等差支えない
が、前述したように、経済的な観点からすれば、
部分的に単結晶フエライト部を有する多結晶・単
結晶複合フエライトであることが望ましい。

また、かかる単結晶系フエライト部材以外のフ
エライト部材は、何れも多結晶組織の多結晶フエ
ライトからなるものであるが、この多結晶フエラ
イト部材としては、不連続粒成長を示す、換言す
れば不連続な結晶粒子成長を示す、フエライトの
多結晶体であることが必要である。より具体的に
は、この不連続な結晶粒子成長を示す多結晶体と
は、加熱温度が或る特定の温度に到達すると、突
発的に一部の結晶粒子が周りの微細な結晶粒子を
合体し、周りの微細粒子の成長速度より極めて大
きな粒子成長速度で、巨大な結晶粒子に成長する
ものであつて、このような特性を有する多結晶フ
エライトについては、本願出願人が先に出願した
特願昭54−67893号、特願昭55−59167号、特願昭
55−166644号等に詳細に記述されており、本発明
にあつても、そこで用いられている多結晶フエラ
イトが同様に用いられるものである。

なお、具体的には、本発明にて用いられる、そ
のような不連続粒成長を示す多結晶フエライトと
しては、その主成分の一つである酸化鉄の原料
に、スピネル構造を有する酸化鉄若しくはスピネ
ル構造の履歴を有する酸化鉄、或いはそれらの混
合物を、Fe₂O₃に換算して、少なくとも60重量％
以上含有する酸化鉄を用い、そしてそれと他の原
料とを混合したフエライト原料粉末を成形し、焼
成して製造したものが、一般に使用されることと
なる。そして、このような多結晶フエライトは、
これに接する単結晶フエライトの存在によつて、
単結晶フエライトを多結晶フエライト方向に成長
せしめて、その単結晶フエライトを大きく育成す
るのである。

ところで、本発明に従つて得られる磁気ヘツド
用コアにあつては、第２図に例示されるように、
所定の二つのフエライト部材、すなわち単結晶系
フエライト部材及び多結晶フエライト部材１８
を、環状の磁路（磁気回路）が形成されるよう
に、リング状となる形態において突き合わせ、そ
の当接部分（面）１７を固相反応にて直接接合せ
しめて、第２図の右側に示されるように、それら
フエライト部材１６と１８との間の境界１７が実
質的に認められ得ない一体的なフエライトコア２
０と為すと共に、一方の単結晶系フエライト部材
１６の単結晶フエライト部分１５を、その多結晶
フエライト部分１９側に成長せしめ、更に接合界
面１７を乗り越えさせて、多結晶フエライトから
なる部材１８を更に矢印の如く単結晶化せしめ
て、磁路全体を一つの単結晶フエライトとしたフ
エライトコア２０と為すものである。そして、か
かる単結晶系フエライト部材１６と多結晶フエラ
イト部材１８との他方の端部間に、所定の間隙：
αが形成されて、磁気ギヤツプ２２となり、また
その中心部分に空間が形成されて、コイル巻線用
の孔２４とされるのである。また、この磁気ギヤ
ツプ２２を挟む両側の部分、すなわち磁気記録媒
体の摺接部分を含む磁路は、当然のことながら単
一の単結晶フエライトにて構成されることとな
る。

また、本発明に従つて得られる磁気ヘツド用コ
アは、第３図のようにして固相反応を惹起せし
め、且つ単結晶化することによつて、有利に製造
することが可能である。

すなわち、同図において、単結晶系フエライト
部材１６と多結晶フエライト部材１８とは、それ
らの両端部において当接せしめられるように突き
合わされ、そして一方の端部の当接部分の内側に
磁気ギヤツプ形成部分２２が設けられている。そ
して、このような突合わせ状態において加熱せし
められることにより、それら二つのフエライト部
材１６，１８の当接部は一体に接合せしめられ、
そして一方のフエライト部材１６の磁気記録媒体
摺接部分に位置せしめられた単結晶フエライト部
分１５が、矢印の如く、多結晶フエライト部分側
に成長せしめられることとなる。而して、ここで
は、単結晶系フエライト部材１６の単結晶フエラ
イト部分１５が直接に他方の多結晶フエライト部
材１８の磁気記録媒体摺動部分に当接せしめられ
て、接合せしめられる構造とされているところか
ら、かかる単結晶フエライト部分１５から、磁気
ギヤツプ形成部分２２の外側の当接部の接合部分
を乗り越えて、他方の多結晶フエライト部材１８
側に単結晶フエライトの結晶成長が起こり、以て
少なくとも磁気記録媒体の摺接部のフエライト部
分が単結晶化されたフエライトコア２０が有利に
形成されることとなるのである。

なお、ここでは、後述のように、急速加熱を行
なつた場合におけるフエライトコア２０のフエラ
イト結晶形態が図示されており、フエライトコア
２０全体が単結晶化されたものではなく、フエラ
イトコア２０の後部磁路部分が不連続粒成長し
た、比較的粗大な多結晶構造となつている。

尤も、このような場合、単結晶化して得られた
フエライトコア２０には、その磁気ギヤツプ２２
部分の保護のために、その間隙がガラス２１にて
充填せしめられ、その後、磁気ギヤツプ２２を外
側に露出せしめて、磁気テープ等の磁気記録媒体
が摺接せしめられるように、磁気ギヤツプ形成部
分の外側の接合部分が切除せしめられ、以て所定
の磁気ギヤツプ２２を有する環状の磁路が構成さ
れた、目的とするフエライトコア２０が形成され
るのである。

そして、このフエライトコア２０の磁気テープ
等の磁気記録媒体の摺接面２３は、適当な湾曲面
乃至は平坦面とされ、そしてその中心部に設けら
れたコイル巻線用の孔２４を介して、所定のコイ
ルが巻き付けられることによつて、目的とする磁
気ヘツドが構成されることとなるのである。

ところで、かかる二つのフエライト部材１６，
１８の突き合わせに際して、それらの当接部分に
は、フエライトを溶解する酸、例えば塩酸、硝
酸、硫酸等を介在せしめて、突き合わせることが
望ましい。この理由は、フエライト部材１６，１
８の相互の位置を、そのような酸によつて形成さ
れるフエライト成分の塩、例えば硝酸鉄、硝酸マ
ンガン、硝酸亜鉛等により固定せしめると共に、
後の加熱時において、そのような塩が分解して生
成する酸化物が、目的とする固相反応を促進する
のに効果を発揮するからである。なお、かかる二
つのフエライト部材１６，１８の突合わせ時にお
ける接着は、上述の如き酸の他、フエライト成分
を含んだ無機酸塩の水溶液も有効に用いることが
でき、同様な効果を得ることが可能である。

また、かかる本発明において、単結晶系フエラ
イト部材１６と多結晶フエライト部材１８との固
相反応による直接の一体的な接合と、その後の多
結晶フエライト部分の単結晶化は、同時に、連続
的に行なわれることとなる。すなわち、まず、固
相反応によるフエライト焼結は、約1100℃の温度
で進行するものであるところから、前述の如き単
結晶系フエライト部材１６と多結晶フエライト部
材１８の当接部（面）の直接的な一体接合には、
1100℃以上の温度に加熱せしめることが必要であ
る。また、この固相反応による接合に続いて行な
われる単結晶化操作において、単結晶が多結晶フ
エライト方向へ成長する温度は、多結晶フエライ
トにおいて不連続粒成長の起こる温度（例えば、
後記の実施例では1380℃）未満であつて、それよ
りも約50℃程度低い温度（同様に1330℃）であ
る。従つて、1350℃程度の温度よりゆつくり昇温
（例えば20℃／hr）せしめて、加熱することによ
つて、多結晶フエライト全体を単結晶化すること
が可能である。

なお、第３図に示される如く、フエライトコア
２０の磁気記録媒体の摺接部分２３及びその付近
のみを単結晶化することで足りる場合には、急速
に加熱昇温（例えば300℃／hr）してもよく、こ
の場合には、図示の如く、多結晶フエライト部分
において不連続粒成長が惹起され、単結晶フエラ
イト部分に近い多結晶フエライト部分は、単結晶
の成長によつて単結晶化されるものの、単結晶フ
エライト部分１５よりも遠い多結晶フエライト部
分は、元の数十μｍまでの微細な結晶が数mmの大
きさに至るほどの粗大の粒子（多結晶）となるの
である。尤も、このような粗大な巨大粒子がフエ
ライトコア２０に存在していても、その磁気ギヤ
ツプを形成する両側のフエライト部分が単結晶化
されている限りにおいて、本発明の目的は良好に
達成され得るのである。

そして、このように単結晶が成長せしめられ
て、多結晶フエライト部材１８が部分的に、或い
は全体に単結晶化せしめられた後、換言すればそ
の成長が終了せしめられた後、フエライトコア
（接合体）２０は更に高温度に加熱、保持される
ことが望ましい。このような高温度での加熱、保
持によつて、磁気ギヤツプ２２の構成面２６が効
果的に平坦化され得るのである。けだし、第４図
に示されるように、多結晶フエライト部材１８が
単結晶化した直後の面は、単結晶化する前に、ギ
ヤツプ構成面２６がサーマルエツチングを受け、
粒界部分がへこみ、その面に凹凸が惹起されるの
であり、この凹凸は、単結晶化した時点では、未
だ回復していないからである。このため、単結晶
化したフエライトコア２０は、更にその単結晶化
後において、高温度において、好ましくは単結晶
化温度よりも高い温度下において、所定時間保持
され、ギヤツプ構成面２６の凹凸が解消されるよ
うにされるのである。

また、かかる単結晶系フエライト部材１６と多
結晶フエライト部材１８の組合せ物に対する、上
記固相反応及び単結晶化を行なうための加熱は、
一般に加熱炉内において行なわれることとなる
が、この加熱炉内の雰囲気は、フエライトの特性
を維持する上において重要であり、注意を払う必
要がある。けだし、酸化あるいは還元によつて、
フエライトの特性が著しく劣化するからであり、
それ故酸素分圧をフエライトと平衡させた、所謂
平衡酸素分圧の雰囲気とすることが重要である。
しかしながら、この酸素分圧の制御は極めて難し
く、それ故一般には、かかるフエライト部材１
６，１８の組合せ物をアルミナなどのセラミツク
ス製匣鉢内に入れて加熱せしめることが、簡便で
最も採用の容易な手段である。

また、このアルミナ等のセラミツクスからなる
匣鉢内に、かかるフエライト部材１６，１８の組
合せ物を入れると共に、雰囲気調整用のダミー材
として、接合しようとするフエライト部材と同一
のフエライト部材粉末あるいはフエライト板等を
入れておくことが好ましい。そのようなダミー材
としてのフエライトが加熱中、酸素を放出した
り、吸収したりして、匣鉢内の酸素過不足を調整
する作用があるからである。

なお、第５図には、その一例が示されており、
アルミナ匣鉢２７内に、フエライト板２８にて囲
まれたフエライト部材１６，１８の組合せ物が収
容され、この状態下で加熱炉に挿入せしめられる
ようになつている。

以上、本発明に従う磁気ヘツド用コアの製造の
概略を説明してきたが、本発明に従う磁気ヘツド
用コア、すなわちフエライトコアの製造法は、そ
の１個を単独で製造する場合の他、工業的には、
例えば第６図及び第７図に示されるように、長手
の板状のブロツクを加工し、本発明に従つて接
合、単結晶化せしめて、所定のコアブロツクを形
成せしめ、そしてそれより所定の大きさに１個ず
つフエライトコアを切り出して、その複数個を一
挙に作る方法が、好適に採用されることとなる。

すなわち、第６図においては、一対のフエライ
ト部材として、多結晶フエライト部材３０、及び
全体が一つの単結晶である単結晶フエライト部材
３２が用いられ、そして一方の多結晶フエライト
部材３０に対して、コイル巻線用の孔を形成する
ための溝３４が加工される。一方、単結晶フエラ
イト部材３２の一つの面には、その磁気ギヤツプ
構成面３６を除く他の部分が、所定のレジスト膜
３８にて被覆され、そしてギヤツプ加工としての
化学的処理が施されることにより、所定厚さ：β
のフエライト部分が除去せしめられる。

なお、かかる多結晶フエライト部材３０に対す
る溝加工は、通常、ダイヤモンドカツター等にて
切削することによつて行なわれるが、これに代え
て、そのような溝形状を有するフエライト部材を
プレス成形手法等の方法によつて直接に成形する
ことも可能である。

また、単結晶フエライト部材３２に対する、磁
気ギヤツプを形成するための、磁気ギヤツプ構成
面３６の所定の深さ（厚さ）：β部分だけの除去
を行なうギヤツプ加工には、上述の如き化学的処
理、換言すればエツチング処理が好適に採用され
ることとなる。この化学的処理にあつては、エツ
チング液として塩酸、硝酸、硫酸、燐酸の如き無
機酸等が一般に用いられ、またそれらの混合液あ
るいは水溶液も使用され得るものであるが、特に
燐酸を用いることが、除去面のフラツト化を効果
的に為す上において望ましい。また、この化学的
処理以外のギヤツプ加工としては、研削加工があ
り、この研削加工にあつては、通常のダイヤモン
ド砥石等の砥石により、表面を正確に厚さβ分だ
け、例えば数μｍの程度だけ除去することが難し
いところから、外周が柔軟な、例えばゴム、ポリ
ウレタン等からなる回転砥石に、ダイヤモンド砥
粒を埋設せしめ、そしてフエライト部材３２のギ
ヤツプ構成面３６に対して、若干加圧しながら、
徐々に研削する方法が採用されることとなる。

さらに、かかるギヤツプ加工は、この具体例の
ように、多結晶フエライト部材３０ではなく、単
結晶フエライト部材３２の単結晶面に対して行な
うのが望ましい。この理由は、多結晶フエライト
をエツチングすると、結晶の方向によつてエツチ
ングのされ方が異なるために、その表面に凹凸が
発生するからである。また、単結晶フエライト部
材３２の単結晶面をエツチングする場合にあつて
も、その面の選定をすることが望ましいのであ
る。けだし、結晶面の（110）面をエツチングし
た場合には、斜めの線溝が出来るからであり、そ
してこの問題を避けるためには、対称性の優れた
面を選定する必要があるのであつて、本発明にお
いては、（111）面あるいは（100）面が推奨され、
特にギヤツプ構成面３６が（111）面あるいは
（100）面となつている単結晶フエライトブロツク
３２を使用することが、望ましいのである。

そして、そのような溝加工が施された多結晶フ
エライト部材３０と所定のギヤツプ加工処理が施
された単結晶フエライト部材３２とを重ね合わせ
て、突き合わせた後、加熱することによつて、そ
の当接部分に固相反応を惹起せしめ、焼結、一体
化すると共に、第２図の例と同様に、多結晶フエ
ライト部材３０を、これに当接する単結晶フエラ
イト部材３２の作用によつて全体的に単結晶化せ
しめ、その磁気記録媒体摺接部分までをも単結晶
化せしめるのである。

次いで、この得られた接合単結晶化体であるコ
アブロツク４０は、それに形成された磁気ギヤツ
プ４２をガラス４４で埋め、そしてこれを、その
長手方向に対して直角な方向に、所定厚さで順次
切断せしめることにより、所定厚さのフエライト
コア４６を順次に形成せしめるのである。なお、
磁気記録媒体の摺動面４８は、かかる切断の前に
若しくは切断の後にコアブロツク４０に対して形
成されることとなる。

ガラス４４の充填は、それを溶融せしめて、か
かる磁気ギヤツプ４２の間隙に流し込むことによ
り行なわれ、一般に、かかる磁気ギヤツプ４２部
分にロツド状等の形状の固形のガラスを配置せし
めて、600〜900℃の温度に加熱して、溶融せしめ
ることによつて、ガラスが充填せしめられ、また
その際、炉内の雰囲気も、前述の如くフエライト
との平衡酸素分圧とする必要があるが、前記固相
反応や単結晶の成長を惹起せしめる工程よりも、
その加熱温度が低いものであるところから、一般
には窒素（N₂）ガス中で行なわれることとなる。

また、第７図に示される製造例は、第２図に対
応する第６図のものとは異なり、第３図の手法に
従うフエライトコアの工業的な製造手法を明らか
にするものである。すなわち、多結晶フエライト
部材３０には、所定の溝３４が形成せしめられる
一方、単結晶フエライト部材３２には、磁気ギヤ
ツプ構成面３６を挟むように、その両側にレジス
ト膜３８，３８が設けられて、エツチング処理さ
れることによつて、所定の磁気ギヤツプ幅（α）
を与える所定深さ（β）の磁気ギヤツプ形成溝５
０が形成される。

そして、この二つのフエライト部材３０，３２
が、図示の如く重ね合わされて、突き合わされた
後、前例と同様にして加熱され、固相反応によつ
て、それらが一体に接合せしめられる一方、その
両端の当接接合面を乗り越えて、単結晶フエライ
ト部分を成長させることによつて、多結晶フエラ
イト部材３０部分は効果的に単結晶化せしめら
れ、得られた一体のコアブロツク４０は、全体が
一つの単結晶フエライトにて構成されるようにな
るのである。

また、このように一体接合され、且つ端結晶化
されたフエライトコア４０は、前例と同様にし
て、その磁気ギヤツプ形成部分にガラス４４が流
し込まれた後、所定厚さに切り出され、またその
磁気ギヤツプ４２を外側に露出せしめて、磁気テ
ープ等の磁気記録媒体が摺接せしめられるよう
に、磁気ギヤツプ４２の外側の接合部分を切除す
る切除操作が施され、以て他方の端部の接合部分
のみにて、二つのフエライト部分３０，３２が接
合されて、所定の環状の磁路が構成された、目的
とするフエライトコア４６が形成されるのであ
る。

以上、本発明に従う磁気ヘツド用コア（フエラ
イトコア）の各種の製造例について述べてきた
が、本発明は、それら例示の具体例にのみ限定し
て解釈されるものでは決してなく、本発明の趣旨
を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づ
いて種々なる変更、修正、改良等を加えた形態に
おいて実施され得るものであり、本発明はまた、
そのような実施形態のものをも含むものであるこ
と、言うまでもないところである。

例えば、本発明にて用いられる単結晶系フエラ
イト部材が、その単結晶フエライト部分を磁気ギ
ヤツプ側に位置せしめて使用される場合のみなら
ず、それとは全く逆に、その単結晶フエライト部
分を、他方の多結晶フエライト部材との接合部に
位置せしめ、その単結晶フエライト部分を磁気ギ
ヤツプの両側の多結晶フエライト部分までそれぞ
れ成長せしめて、それらを単結晶化するようにす
ることも可能である。

このように、本発明における磁気ヘツド用コア
の製造法では、２個のフエライト部材を組み合わ
せて、環状の磁路を形成し、以てそれらフエライ
ト部材の突合わせ端部間において、極めて狭幅の
磁気ギヤツプを効果的に形成せしめ、VTR用或
いはコンピユーター用等の磁気ヘツド用コアに要
求される0.4〜3μｍ程度の間隙も効果的に形成し
得るようにすると共に、磁気ギヤツプとしての前
部ギヤツプに対して、フエライト部材の他の当接
部に相当する後部ギヤツプが、本発明に従う固相
反応による直接の接合によつて実質的に解消せし
められ、以て磁気抵抗を軽減して、そのＳ／Ｎ特
性を改善し、感度の向上を効果的に為し得たので
ある。

しかも、かかる単結晶化された磁気ヘツド用コ
アにあつては、単結晶フエライト部分の成長によ
り、磁気ギヤツプ両側の少なくとも磁気記録媒体
が摺接する部分を効果的に単結晶化せしめたもの
であるところから、そのような磁気記録媒体の摺
接による摩耗に対する耐久性が著しく改善せしめ
られ得たのであり、また多結晶フエライト部材を
磁気ギヤツプの構成部材の一つとして用い得ると
ころから、従来の単結晶フエライト部材を用いた
フエライトコアに比して、その製造コストも著し
く改善せしめ得たのである。

以下、本発明を更に具体的に明らかにするため
に、本発明の実施例を示すが、本発明が、また、
かかる実施例の記載によつて何等制限的に解釈さ
れるものではないこと、言うまでもないところで
ある。

実施例 １ 第６図に示された手法に従つて、平均粒子径が
約10μｍ、気孔率が0.1％、且つ1380℃で不連続粒
成長を示す多結晶フエライトからなり、その突合
わせ面が平滑に研磨されたフエライトブロツク３
０に、コイル巻線用の溝３４を形成する一方、単
結晶フエライトからなり、その突合わせ面が平滑
に研磨されたフエライトブロツク３２に対して
は、その磁気ギヤツプ構成面３６を残し、他の部
分をレジスタ膜３８で被覆した後、50℃の濃燐酸
溶液中に90分間浸漬せしめ、その磁気ギヤツプ構
成面３６を2μｍ（＝β）除去せしめた。

かくして得られたコイル巻線用の溝を形成した
多結晶フエライトブロツク３０と磁気ギヤツプ構
成面を2μｍ除去した多結晶フエライトブロツク
３２とを、6Nの硝酸溶液を介在させて、磁気ギ
ヤツプ４２とは反対側の端部である後部を突き合
わせた後、乾燥し、そしてそれをアルミナ匣鉢内
に入れた後、加熱炉内に配置せしめ、1150℃まで
窒素ガス中、それ以上の温度では10％の酸素を含
む窒素ガス中で、1350℃まで300℃／hrで昇温し、
更にその温度からは20℃／hrで1400℃まで昇温し
て、単結晶化を行なわしめた後、更にその後、
1500℃まで300℃／hrで昇温し、10時間、温度保
持した後、冷却した。

加熱炉内より取り出した一体化したコアブロツ
ク４０は、多結晶フエライトブロツク３０部分が
単結晶フエライトブロツク３２と同一の結晶軸方
向となるように単結晶化されて、単一の単結晶フ
エライトと認められるものであつた。そして、こ
のコアブロツク４０の磁気ギヤツプ４２部分に、
ガラス４４を溶融、浸透させた後、これを所定厚
さに切断し、またコア上部をＲ面研磨し、磁気テ
ープ摺動面４８を有する磁気ヘツド用コア４６を
作製した。

かくして得られたフエライトコア４６の磁気ギ
ヤツプ幅は2μｍであり、磁気ヘツドにした場合、
従来のガラス接着によるコアに比較して、Ｓ／Ｎ
特性が2dB良好であり、後部突合わせ部の磁気抵
抗が著しく低減されたことが認められた。また、
500時間の摺動テストの結果、磁気テープ摺動面
４８に偏摩耗は全く認められず、磁気ヘツドとテ
ープの密着性が良好であり、且つ長時間のテープ
摺動によるヘツドの特性劣化は全く認められなか
つた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ヘツドの構造を示す説明図
であり、第２図は本発明に従う磁気ヘツド用コア
の形成態様を示す説明図であり、第３図は本発明
の他の例を示す第２図に対応する図であり、第４
図はサーマルエツチングを受けた多結晶フエライ
ト面の回復の状態を示す説明図であり、第５図は
本発明で好適に用いられるアルミナ匣鉢内に本発
明に従うフエライト部材の組合せ物を収容した状
態を示す断面図であり、第６図及び第７図はそれ
ぞれ本発明に従う磁気ヘツド用コアの異なる製造
例を示す工程説明図である。 ２，４：フエライト部材、６：空間、８：コイ
ル、１０：磁気ギヤツプ、１２：磁気テープ、１
４：後部ギヤツプ、１５：単結晶フエライト部
分、１６：単結晶系フエライト部材、１７：当接
部分、１８：多結晶フエライト部材、１９：多結
晶フエライト部分、２０：フエライトコア、２
２：磁気ギヤツプ、２４：孔、２７：アルミナ匣
鉢、２８：フエライト板、３０：多結晶フエライ
ト部材、３２：単結晶フエライト部材、３４：
溝、３６：磁気ギヤツプ構成面、３８：レジスト
膜、４０：コアブロツク、４２：磁気ギヤツプ、
４４：ガラス、４６：フエライトコア、４８：摺
接面、５０：磁気ギヤツプ形成溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 環状の磁路を形成する磁気ヘツド用コアを構
   成する一対のフエライト部材の一方に不連続粒成
   長を示す多結晶フエライト部材を用い、また他方
   に少なくとも一部が単結晶である単結晶系フエラ
   イト部材を用いて、それら一対のフエライト部材
   を、その一方の端部間に所定間〓の磁気ギヤツプ
   が形成された状態下において突き合わせて加熱せ
   しめ、それらフエライト部材の突き合わせ部分を
   固相反応にて直接接合せしめると共に、前記単結
   晶系フエライト部材の単結晶フエライト部分を前
   記磁路を構成する多結晶フエライト部分の方向に
   成長せしめて、前記磁気ギヤツプを挟む両側の磁
   路部分の少なくとも一方を単結晶化せしめ、少な
   くとも、磁気記録媒体が摺接する、前記磁気ギヤ
   ツプを挟む両側の磁路部分が単結晶フエライトに
   て形成されるようにしたことを特徴とする磁気ヘ
   ツド用コアの製造法。 ２ 前記一対のフエライト部材がそれらの突き合
   わせによつて一方の端部側に前記磁気ギヤツプを
   形成する一方、他方の端部側で当接せしめられ、
   そしてその当接部分が前記固相反応にて接合せし
   められると共に、この接合された当接部分を介し
   て前記単結晶フエライト部分が前記多結晶フエラ
   イト部材側に成長せしめられるようにした特許請
   求の範囲第１項記載の製造法。 ３ 前記一対のフエライト部材がそれらの突き合
   わせによつて一方の端部側で前記磁気ギヤツプを
   形成すると共に、該磁気ギヤツプ形成部分の外側
   において当接せしめられる一方、他方の端部側に
   おいても当接せしめられ、そしてそれら両端の当
   接部分が前記固相反応にてそれぞれ接合せしめら
   れると共に、この接合された前記磁気ギヤツプ形
   成側の端部の当接部分を介して前記単結晶フエラ
   イト部分が前記多結晶フエライト部材側に成長せ
   しめられるようにした特許請求の範囲第１項記載
   の製造法。 ４ 前記単結晶系フエライト部材が、少なくとも
   磁気記録媒体が摺接する部分に単結晶フエライト
   部を有する特許請求の範囲第３項記載の製造法。 ５ 前記一対のフエライト部材がそれぞれ長手形
   状のブロツクであり、且つそれらブロツクを重ね
   合わせて前記環状の磁路を形成するように突き合
   わせた後、前記固相反応によつてそれらブロツク
   を接合せしめ、そしてこの得られた接合体から、
   その長手方向に対する直角な方向の切断によつ
   て、前記磁気ヘツド用コアを切り出すようにした
   特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載
   の製造法。 ６ 前記単結晶系フエライト部材が、前記磁気ギ
   ヤツプ構成面に（111）面または（100）面の結晶
   面を与える単結晶フエライト部を有する特許請求
   の範囲第１項乃至第５項の何れかに記載の製造
   法。 ７ 前記多結晶フエライト部材の少なくとも前記
   磁気記録媒体の摺接部分の単結晶化を行なつた
   後、所定時間の間、高温度下に保持して、当該単
   結晶化部分の表面を平坦化せしめる特許請求の範
   囲第１項乃至第６項の何れかに記載の製造法。