JPH064812A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気テープからの磁性粉の剥離，付着をほと
んどなくし、あってもギャップ近傍に成長させず、常に
良好な録音・再生が得られ、耐摩耗性を向上し、長寿命
を保つこと。また、形状効果による再生周波数特性のう
ねりを除去し、テープとヘッドの接触を良好に保つこ
と。 【構成】 シールドケース１と、ヘッド素子２と、磁気
テープ摺動面と、露出した樹脂部を含む部分に磁気テー
プ８の走行方向に直交する方向にテープ幅以上の幅を有
する第１の溝部４と、ヘッド素子２の外側にヘッド素子
２より低い底部を有し、ヘッド素子２の両側に磁気テー
プ幅以上の幅で刻設した第２の溝部６とを具備した構
成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は磁気ヘッド、特に磁気
録音再生装置に使用する磁気ヘッドに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ヘッド、特に磁気録音再生装
置に用いる磁気ヘッドは、図３に示すように構成されて
いた。図３は従来例の磁気ヘッドを示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は側断面図である。図３におい
て、従来例の磁気ヘッドはシールドケース１に対してヘ
ッド素子２をエポキシ樹脂３でモールドして構成すると
いう方法が一般的であった。図３に示す従来例の磁気ヘ
ッドの場合は、テープ８は、磁気ヘッドの摺動面と接触
した状態で矢印方向に走行するために、その際の摩擦あ
るいは静電気により磁性粉が樹脂部３に付着して、ヘッ
ドの摺動面を覆ってしまい、磁気テープ８とのスペーシ
ングが増大してしまい、録音・再生効率を悪化させると
いう不具合があった。また、さらに前記の付着した磁性
粉により、磁気テープ８の摺動抵抗が高くなり、テープ
鳴きが発生するという不具合があった。このような磁気
テープ８の磁性粉の剥離は、カーステレオのような高温
下での走行において特に顕著に起こる。

【０００３】この原因は、磁気テープのバインダが、周
囲の温度や摩擦による熱により柔らかくなり、磁性粉が
剥離しやすくなるためである。この剥離した磁性粉は、
特に摩擦抵抗の高い樹脂部に付着しやすく、その後ここ
を足がかりにして急速に進み、磁気ヘッド摺動面を覆っ
てしまう。

【０００４】以上のような不具合を解決するために、特
公平３−４８５６５号公報には、磁気ヘッドの摺動面の
うち樹脂の露出している部分に凹溝を形成し、樹脂と磁
気テープが接触しないようにすることにより、磁性粉の
付着を防ぐ内容が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
例では、磁気ヘッドの凹溝の中に剥離した磁性粉が溜ま
り、ここを核に磁気ヘッドの摺動面を覆ってしまい、や
はり録音・再生効率が低下してしまうという課題があっ
た。

【０００６】また、さらに磁気ヘッドの摺動面のうち、
磁気テープのパッドの当たる面積が、凹溝を形成するこ
とにより減少し、ヘッド素子と磁気テープの接触圧力が
大きくなり摩耗が大きくなるという課題があった。

【０００７】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、磁気テープからの磁性粉の剥離，
付着をほとんどなくし、あってもギャップ近傍に成長さ
せず、常に良好な録音，再生が得られ、また耐摩耗性を
向上し、長寿命の磁気ヘッドを得ることを目的とする。

【０００８】また、ヘッド素子が露出している幅を調整
でき、形状効果による再生周波数特性のうねりを除去
し、さらにテープとヘッドの接触も良好に保つことを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、この発明の請
求項１においては、前面に窓部を有するシールドケース
と、前記シールドケース内に樹脂で固定され一部が前記
窓部より露出したヘッド素子と、前記シールドケースの
前面と前記シールドケースの窓部より露出した樹脂とヘ
ッド素子とを有する磁気テープ摺動面と、前記ヘッド素
子の両側の前記窓部より露出した樹脂部の領域を含む部
分に前記磁気テープの走行方向に直交する方向に前記磁
気テープの幅以上の幅で刻設した第１の溝部と、前記第
１の溝部内に埋設した非磁性層と、前記磁気テープの走
行方向に直交する方向の前記ヘッド素子の外側に前記ヘ
ッド素子より低い底部を有し、前記ヘッド素子の両側
に、前記磁気テープ幅以上の幅で刻設した第２の溝部
と、を具備してなる磁気ヘッドにより、前記課題を解決
し、前記目的を達成しようとするものである。

【００１０】また、この発明の請求項２においては、磁
気ヘッド摺動面上であって、窓部より露出したヘッド素
子より低い部分に刻設した第３の溝部を具備してなる請
求項１記載の磁気ヘッドにより、前記課題を解決し、前
記目的を達成しようとするものである。

【００１１】また、この発明の請求項３においては、非
磁性層が金属である請求項１もしくは２記載の磁気ヘッ
ドにより、前記課題を解決し、前記目的を達成しようと
するものである。

【００１２】

【作用】この発明の請求項１における磁気ヘッドは第１
の溝部に非磁性層を設けたことにより、摩擦抵抗の高い
樹脂部がなくなり、磁性粉の付着を減少させる。また、
第２の溝部を設けたことにより、前記磁性粉の付着が成
長してきた際、磁性粉の付着を第２の溝部の中に誘導
し、ギャップに磁性粉が付着するのを防ぐ。

【００１３】またこの発明の請求項２における磁気ヘッ
ドは、請求項１において第３の溝部を設けたことによ
り、前記磁性粉の付着が第３の溝部より先のギャップ近
傍に進行することを停止する。

【００１４】またこの発明の請求項３における磁気ヘッ
ドは請求項１又は２において、非磁性層が金属であるこ
とにより、磁気ヘッドの摺動面がギャップ近傍では凹凸
をなくし、磁気テープと接触する部分をヘッド素子と非
磁性金属として摩擦抵抗を減らし、磁性粉の発生を減
じ、付着を減らす。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の２実施例を図面に基づいて
説明する。図１はこの発明の第１実施例である磁気ヘッ
ドを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側断面
図、（ｃ）は右側断面図である。図２は図１の第２の溝
部を拡張した状態を示す図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側断面図である。図中、前記従来例と同一符号
は同一又は相当部分を示し、一部重複して説明する。

【００１６】図１において、１はシールドケースであ
り、このシールドケース１の前面にはヘッド素子露出窓
が形成されている。上記シールドケース内には、ヘッド
素子２が収納されており、シールドケース内に充填され
た樹脂３によって固定されている。ヘッド素子２及び樹
脂３の一部は、シールドケース１のヘッド素子露出窓よ
り露出している。

【００１７】ヘッド素子２には７８パーマロイを用い、
０．１mmの板を６枚ラミネートし、これを１ｃｈとし４
ｃｈ形成しヘッド素子２とした。充填する樹脂３にはＳ
ｉＯ₂ フィラー入りのエポキシ樹脂を用いた。次にヘッ
ド素子露出窓に露出している樹脂部を含む領域に第１の
溝部４（以下溝４という）を砥石等で形成し、この溝４
はシールドケース１の幅全体に刻設する。溝４の深さは
シールドケース１より深くすると誘導ノイズが悪くなる
ため、シールドケース１の厚みより浅くする必要があ
る。シールドケース１に７８パーマロイの０．６mm厚を
用いた場合、溝４の深さを０．２５mmにし、幅は２．５
mmで、円弧状にギャップの両側に形成した。

【００１８】溝４の間隔は、ヘッド素子の露出する幅を
規制するため、余り広過ぎると形状効果が悪くなり、狭
過ぎると磁気テープとヘッドギャップの接触が悪くなる
ため、適当な間隔が必要である。以上のことから溝４の
間隔は、１mmとした。

【００１９】次にこの溝４にプラズマ溶射法により金属
溶射を行った。溶射した金属は、８０ｗｔ％Ｎｉ−Ｃｒ
を用い、３００μｍ溶射した。そして、摺動面をヘッド
素子２が露出するまで１５Ｒに円筒研削し、摺動面を均
一な滑らかな面に仕上げた。

【００２０】次に、ヘッド素子２の１・４ｃｈの外側
に、幅０．３mm・長さ３mmの第１の溝部６（溝６とい
う）を砥石等で形成した。さらに、磁気テープが磁気ヘ
ッド摺動面よりはずれるところに、第３の溝部７（以下
溝７という）を砥石等で形成した。前述のようにヘッド
摺動面が１５Ｒで円筒研削され、突き出し量が規定の
１．８５mmの場合、磁気テープ８が磁気ヘッド摺動面よ
りはずれるポイントは、ギャップより４mmのところであ
るため、溝７の位置をギャップより３．５mmのところを
中心に幅１mm・深さ０．２mmの溝７をシールドケース全
幅にわたりギャップの両側に形成した。

【００２１】次に第１実施例を更に詳細に図１ないし図
３を用いて説明する。図１ないし図３において、ヘッド
素子２の両側の樹脂３を溝４で削除し、この溝４に非磁
性金属層５を設けることにより、磁気ヘッドの摺動面が
ギャップ近傍では凹凸がなくなり、さらに磁気テープと
接触する部分がヘッド素子２と非磁性金属５からなり、
摩擦抵抗の高い樹脂部がないため磁性粉の付着が少な
い。

【００２２】しかしながら、この構造では磁気テープが
磁気ヘッドの摺動面と摺動する際に磁性粉の剥離が多少
起こり、長時間走行していると、この剥離した磁性粉が
接触圧が弱いところに付着する。磁気テープ８の端の部
分は中央に比べ接触圧が弱く、さらに磁気テープ８が磁
気ヘッド摺動面より外れるところが接触圧が弱いため、
磁性粉の付着が摺動面よりはずれるところのうちテープ
８の端の部分に付着する。この付着した磁性粉を核に、
磁性粉の付着が磁気テープの端に沿って、ギャップ方向
に成長し、ついにはギャップに到達し、磁気ヘッドの録
音・再生効率が劣化してしまう。

【００２３】第１実施例では、上記磁気ヘッドにさらに
ヘッド素子２の磁気テープの走行方向に直交する方向の
外側に、溝６を形成することにより、上記で説明した磁
性粉の付着が成長してきた際、磁性粉の付着を溝６の中
に誘導し、ギャップに磁性粉の付着を防ぐことができ
る。

【００２４】しかしながら、さらに長時間走行している
と、磁気テープが磁気ヘッド摺動面よりはずれる付近に
磁性粉が付着し、ここを核に磁性粉の付着がテープの端
以外でも成長し、ついにはギャップを覆ってしまい、や
はり磁気ヘッドの録音・再生効率が劣化してしまう。

【００２５】そこでこの実施例では、上記の磁気ヘッド
の構造にさらに磁気テープの走行方向と直交する方向に
磁気ヘッド摺動面上に第３の溝部７（以下溝７という）
を形成することにより、上記磁性粉の付着が溝７より先
にギャップ近傍に進行することを防止させることができ
る。

【００２６】磁気テープの幅は、４ｃｈヘッドの場合、
ヘッド素子より外側に５０μｍくらいの余裕があり、ヘ
ッド素子に接触するように溝６を形成することは可能で
あり、再生ヘッドの場合さらにトラック幅を０．６mmか
ら０．５５mmくらいにすることにより、溝６をよりテー
プの内側にすることができる。溝６の幅は、０．１mm以
上であればテープの端が溝６内になるため、０．１mm以
上が良い。

【００２７】また図２に示すように、溝６の幅を広げ
て、シールドケース１の端まで設けても良い（後述）。
溝６の長さは、特に規定しないが、１mm以上が好まし
い。溝７の位置は、ヘッド摺動面上であればどこでも効
果はあるが、溝７がパッドにかかると磁気テープがパッ
ドにより溝７に押し込まれ、溝７のエッジにより磁気テ
ープがこすられ、磁性粉の剥離が生じ、ここを核に磁性
粉の付着が発生する。このため溝７の位置は、パッドの
外側になる方が良い。さらに磁気テープが磁気ヘッド摺
動面よりはずれたところに設けても前記の説明でわかる
様に効果がない。

【００２８】溝４及び溝７の幅は、磁気テープの幅以上
であれば良いが、加工上シールドケースの幅全体に加工
する方が、量産性がある。溝４に設ける非磁性層５とし
ては、セラミックスや非磁性金属等があるが、非磁性金
属の方が滑らかな面が得られ、磁性粉の付着が少ない。
さらに耐摩耗性の良好な金属を用いると、ヘッド素子の
両側にある非磁性金属５により支えられヘッド素子の耐
摩耗性も向上する。このような金属にはＮｉ−Ｃｒ系合
金・Ｎｉ−Ａｌ系合金・ステンレス系合金等が考えられ
るが、耐摩耗性・摩擦抵抗・耐食性・付着力等からＮｉ
−Ｃｒ系合金が良かった。このような金属層を設ける方
法としては、スパッタ法・メッキ法等があるが、量産性
という点で、溶射法が一番適している。さらに溶射法の
中でも、プラズマ・スプレイ・プロセスが、緻密で付着
性の良い金属層が得られた。

【００２９】このようにして作成した磁気ヘッドで、テ
ープ走行したところ、ヘッド摺動面はほぼ均一に摩耗
し、テープから剥離する磁性粉の付着が、磁気テープが
ヘッド摺動面と外れるところに起きるが、溝６に入り、
ギャップ近傍に成長していない。従来では、１００時間
のテープ走行により、再生出力が１０ＫＨｚで６ｄＢ以
上も低下していたものが、この実施例の磁気ヘッドでは
１ｄＢ以下であった。また前記Ｎｉ−Ｃｒは、ビッカー
ス硬度で３００あり、コア材に用いたパーマロイの１５
０に比べ高硬度であるため、耐摩耗性がパーマロイのみ
に比べ約１０倍あった。

【００３０】さらにこの実施例では、溝４によりヘッド
素子の露出している幅が調整できるため、形状効果（Ｃ
ｏｎｔｏｕｒ Ｅｆｆｅｃｔ）による再生周波数特性の
うねりを除去できる。さらに、ヘッド素子の幅が狭くて
もその両側に金属部があるため、磁気テープと磁気ヘッ
ドの接触は良好である。

【００３１】次に、この発明の第２実施例について図２
を用いて説明する。図２はこの発明の第２実施例を示す
図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図
２において、ヘッド素子２は、第１実施例１と同様に、
厚み０．１mmの７８パーマロイを６枚ラミネートし１ｃ
ｈとし、４ｃｈ形成し、ヘッド素子２とし、充填する樹
脂としてはＳｉＯ₂ フィラー入りのエポキシ樹脂を用い
た。次にヘッド素子露出窓に露出している樹脂部を含む
領域に溝４を砥石等で形成し、この溝４はシールドケー
ス１の幅全体に構成した。また、この溝４に８０ｗｔ％
Ｎｉ−Ｃｒを用い、プラズマ溶射を行い、摺動面を円筒
研削し、摺動面を均一で滑らかな面に仕上げた。以上は
前記第１実施例と同様であり、その詳細説明は省略す
る。

【００３２】次に、図２に示す様にヘッド素子２の外側
からシールドケース１の端までヘッド素子２より０．２
mm低くなる様に低部６（第１実施例の溝６に相当する）
を長さ３mmになる様に砥石等で形成した。この点は第１
実施例と相異している。さらに第１実施例と同様に、ギ
ャップの両側にギャップから３．５mm離れたところに、
溝７を形成した。このようにして作成したヘッドで、テ
ープ走行したところ、テープの磁性粉の付着はギャップ
近傍には起きておらず、再生出力の低下は１ｄＢ以下で
あった。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、ヘ
ッド摺動面の樹脂部を含む領域に第１の溝部を形成し、
この第１の溝部に非磁性金属を形成し、さらにヘッド素
子の外側に第２の溝部を形成し、さらにギャップの両側
にも第３の溝部を形成することにより、磁気テープから
の磁性粉の剥離，付着がほとんどなく、あってもギャッ
プ近傍に成長しないため、常に良好な録音・再生等が得
られる。さらに耐摩耗性が向上し、長寿命の磁気ヘッド
が得られる。ヘッド摺動面に形成した第２の溝部によ
り、ヘッド素子が露出している幅が調整できるため形状
効果による再生周波数特性のうねりを除去でき、さらに
テープとヘッドの接触も良好に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１実施例である磁気ヘッドを示
す図

【図２】 この発明の第２実施例である磁気ヘッドを示
す図

【図３】 従来例の磁気ヘッドを示す図

【符号の説明】

１ シールドケース ２ ヘッド素子 ３ 樹脂 ４ 第１の溝部 ５ 非磁性金属 ６ 第２の溝部 ７ 第３の溝部 ８ テープ なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面に窓部を有するシールドケースと、
   前記シールドケース内に樹脂で固定され一部が前記窓部
   より露出したヘッド素子と、 前記シールドケースの前面と前記シールドケースの窓部
   より露出した樹脂とヘッド素子とを有する磁気テープ摺
   動面と、 前記ヘッド素子の両側の前記窓部より露出した樹脂部の
   領域を含む部分に前記磁気テープの走行方向に直交する
   方向に前記磁気テープの幅以上の幅で刻設した第１の溝
   部と、 前記第１の溝部内に埋設した非磁性層と、 前記磁気テープの走行方向に直交する方向の前記ヘッド
   素子の外側に前記ヘッド素子より低い底部を有し、前記
   ヘッド素子の両側に、前記磁気テープ幅以上の幅で刻設
   した第２の溝部と、 を具備してなることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 磁気ヘッド摺動面上であって、窓部より
   露出したヘッド素子より低い部分に刻設した第３の溝部
   を具備してなることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘ
   ッド。
3. 【請求項３】 非磁性層が金属であることを特徴とする
   請求項１もしくは２記載の磁気ヘッド。