JPH0660318A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高耐摩耗性を有し、高帯域において高出力を
発揮する磁気ヘッドを提供する。 【構成】 金属磁性膜をガード材により挟持して磁気コ
アを構成する。金属磁性膜は、磁気ヘッド走行方向に対
して斜交する如く一直線状に配置する。ガード材は、フ
ェライトのような酸化物磁性材料であってもよいし、非
磁性高耐摩耗性材料であってもよいが、フェライトによ
り形成する場合には、磁気ギャップ近傍にガラスを充填
する。この場合、トラック幅規制溝は、フェライトと金
属磁性膜の同時溝加工により形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
等に用いられる磁気ヘッドに関するものであり、特に金
属磁性膜をガード材で挟持してなる、いわゆるサンドイ
ッチ型の磁気ヘッドの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】１０〜５０ＭＨｚ以上の高帯域において
記録再生を行う磁気ヘッドとして、１〜５μｍ程度の金
属軟磁性薄膜を厚さ１０００〜２０００Å程度の絶縁膜
と交互に積層したものを磁気コアとする磁気ヘッドが実
用に供せられている。例えば、図９に示すように、結晶
化ガラス、チタン酸カルシウム等の非磁性耐摩耗性セラ
ミック基板１０１、１０２の上に、前述の金属磁性薄膜
積層体１０３を真空薄膜形成技術により形成したものを
重ねた、いわゆるサンドイッチ型の磁気ヘッドが知られ
ている。

【０００３】一方、磁気ヘッドにおいては、高帯域化と
共にますます磁気テープとの相対速度が増しており、従
来の１／２インチ幅の磁気テープにおける数ｍ／秒から
数十ｍ／秒程度の厳しい条件に対応することが要求され
ている。この相対速度の増加は、磁気ヘッドの摩耗を加
速するものであり、したがって従来にも増して耐摩耗性
に優れた磁気ヘッドが必要とされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前述したサ
ンドイッチ型の磁気ヘッドにおいては、磁気テープとの
接触面積の約３／８がセラミックよりも摩耗し易い金属
材料で構成されており、例えば、いわゆるメタル・イン
・ギャップ型の磁気ヘッドが耐摩耗性をほとんどセラミ
ックで確保しているのと比べて、著しく摩耗が早い。

【０００５】例えば、図９に示す磁気ヘッドにおいて
は、磁気テープと接触幅は６０〜１００μｍ程度、当た
り長さは１．６ｍｍ程度に設定される。また、トラック
幅に相当する金属磁性薄膜積層体１０３の厚さは３０μ
ｍ程度である。磁気テープとの接触幅は、磁気テープと
の接触を良好に保ち、特に短波長記録においてはスペー
シングロスを少なく保つために、あまり広くすることは
得策ではない。

【０００６】また、当たり長さは、磁気テープとの良好
な接触を保つ範囲内でなるべく小さくした方が磁気ヘッ
ドのインダクタンスＬを小さくすることができ、単位イ
ンダクタンス当たりの出力を大きくすることができる。
このようなことから、接触幅や当たり長さは前述の寸法
とされ、これに基づいて面積比率を計算すると、金属部
分の比率は約３７％となるが、先にも述べたように、金
属磁性薄膜積層体１０３は非磁性耐摩耗性セラミック基
板１０１、１０２よりも摩耗が早く、耐摩耗性に劣るも
のとなる。

【０００７】図９に示すようなサンドイッチ型の磁気ヘ
ッドにおいても、アルチック（Ａｌ−Ｔｉ−Ｃ）等の高
耐摩耗性基板で金属磁性薄膜積層体１０３を挟持するよ
うにすれば、磁気ヘッド全体としての摩耗は少なくなる
が、この場合には金属磁性薄膜積層体１０３の偏摩耗に
よりスペーシングロスが大きくなり、出力は小さくな
る。

【０００８】一方、図１０は、例えば８ｍｍビデオテー
プレコーダ等において使用されている磁気ヘッドであ
る。この磁気ヘッドは、フェライトコア１１１、１１２
にＶ字状の溝を入れ、この溝内に金属膜１１３、１１４
を成膜し、ガラス１１１５、１１６を充填してなるもの
であり、磁気テープと接触する面積のほとんどがフェラ
イトコア１１１、１１２で構成されているために、耐摩
耗性に優れ、またアルチックと金属ほどの偏摩耗が生ず
ることもなく、耐摩耗性と出力の両者を兼備している。

【０００９】しかしながら、図１０に示す磁気ヘッドに
おいては、金属膜１１３、１１４が巻線溝１１７の周囲
で連続しておらず、例えば５０ＭＨｚ付近の高帯域にお
いて使用する場合、金属膜が連続的に形成されている磁
気ヘッドに比べて出力の点で不利である。

【００１０】また、かかる構成の磁気ヘッドにおいて、
磁気ギャップ面と金属膜１１３、１１４の形成面１１１
ａ、１１２ａのなす角度を８０°近くに設定し、金属膜
１１３、１１４が磁気テープとの当たり長さ方向に長く
延在するようにすることも可能であるが、この場合には
前述のＶ字状の溝を深くする必要があり、金属膜１１
３、１１４の成膜性等に問題が残る。

【００１１】そこで本発明は、上述の従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、耐摩耗性に優れ、しかも１
０〜５０ＭＨｚ以上の高帯域において高出力を発揮する
磁気ヘッドを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、金属磁性膜を一対のガード材により挟
持してなる磁気ヘッドにおいて、前記金属磁性膜が磁気
ヘッド走行方向に対して斜交して略一直線状に連なって
いることを特徴とするものである。

【００１３】すなわち、本発明の磁気ヘッドは、サンド
イッチ型の磁気ヘッドにおいて、金属磁性膜を磁気ヘッ
ド走行方向と一致させるのではなく、斜めに配置して磁
気テープ接触面に占める金属磁性膜の割合を小さくし、
耐摩耗性を向上させるとともに、巻線溝においても金属
磁性膜が途切れることがないようにし、高帯域において
も高出力を確保するようにしたものである。

【００１４】

【作用】本発明の磁気ヘッドにおいては、金属磁性膜が
ガード材によって挟持されており、且つ前記金属磁性膜
が磁気ヘッド走行方向に対して斜交して略一直線状に連
なっているので、磁気テープ接触面に占める金属磁性膜
の割合が大幅に低減され高耐摩耗性が確保される。

【００１５】また、本発明の磁気ヘッドは、いわゆるサ
ンドイッチ型の磁気ヘッドであるため、金属磁性膜の成
膜性等に問題を生ずることなく任意の角度で斜めに配置
することが可能であり、巻線溝の部分で金属磁性膜が途
切れることがないので、高帯域での出力が確保される。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１７】本実施例の磁気ヘッドは、図１及び図２に
示すように、金属磁性膜１が一対のガード材２、３によ
り挟持されてなる磁気コア半体Ｉ、IIを突き合わせ、突
き合わせ面間に磁気ギャップｇを構成してなるものであ
る。各磁気コア半体Ｉ、IIには、それぞれ巻線溝４、５
が切削形成されており、この巻線溝４、５にコイルを巻
回することによって、本磁気ヘッドへの信号の供給、あ
るいは取り出しが行われる。

【００１８】金属磁性膜１は、センダストやＦｅ−Ｇａ
−Ｓｉ、アモルファス合金等の高透磁率材の薄膜を絶縁
膜を介して積層してなる多層膜であり、また、ガード材
２、３は、フェライトにより形成されている。したがっ
て、本実施例の磁気ヘッドにおいては、トラック幅を規
制するためにガード材２、３が磁気ギャップｇ近傍にお
いて切り欠かれており、これによって形成される空間に
ガラス６、７が充填されている。

【００１９】なお、上記金属磁性膜１の磁気ギャップｇ
形成側とは反対側の端面は、磁気コア半体Ｉ、IIの側面
から僅かに後退するように切断され、端部にはガラス８
が充填されている。これは、前記金属磁性膜１が磁気コ
ア半体Ｉ、IIの側面に露出すると、各磁気ヘッドチップ
へのスライシングの際に当該金属磁性膜１に応力が加わ
るのを防止し、スライシング加工を円滑に行うためであ
る。

【００２０】上述の磁気ヘッドにおいては、金属磁性膜
１の延在方向を磁気ヘッドのテープ摺動方向（磁気ヘッ
ドの走行方向）と非平行とすることにより、テープ摺動
面における金属磁性膜１の占める割合を大幅に減少させ
ている。すなわち、図１及び図２に示す磁気ヘッドにお
いては、金属磁性膜１と磁気ヘッド走行方向のなす角度
を約１０°とすることにより、テープ摺動面における金
属磁性膜１の占める割合が約１０％に低減されている。

【００２１】また、金属磁性膜１は、図１にも示したよ
うに、巻線溝４、５を取り囲む形で連続して磁路を構成
しており、したがって金属磁性膜１の有する高透磁率特
性をいかんなく発揮せしめることができる。

【００２２】耐摩耗性に与えるテープ摺動面積の割合
は、単なる比例関係ではなく、テープ摺動方向と直角な
方向に耐摩耗性が延在しているほど耐摩耗性の増加は大
きい。そのような効果も含め、図９に示す磁気ヘッドに
おいて金属磁性膜の占める面積が３７．５％であったの
に対し、図１に示す磁気ヘッドにおいては１０％に低減
されたことによる効果は大きく、耐摩耗性は３０％以上
向上した。

【００２３】さらに、チップ厚を１．５倍とし、金属磁
性膜１が巻線溝４、５を連続して取り囲む形を保持した
ままで、ギャップ面と摺動方向のなす角度を２０°とす
ることにより、耐摩耗性は５０％以上向上した。なお、
耐摩耗性の測定は、磁気テープをビデオテープレコーダ
で走行させ、単位時間当たりのヘッドの摩耗量で評価し
た。

【００２４】なお、本実施例では、ガード材２、３をフ
ェライトとしたが、非磁性高摩耗性セラミック材等で構
成することも可能である。この場合には、トラック幅を
規制するためのガラス６、７は不要であるが、ギャップ
近傍に充填されたガラスは、偏摩耗段差を低減しギャッ
プ近傍におけるスペーシングロスを低減するという点で
有効であるため、ヘッド出力を向上させるためにはガラ
ス６、７はフェライトの場合と同様に充填することが好
ましい。

【００２５】また、ガラス６、７を充填するための溝２
ａ、３ａは、図３に示すようにデプス方向に対して斜め
に形成すれば、バックギャップ側に不要な非磁性材が配
されることがなく、さらに高出力化を図ることが可能で
ある。

【００２６】次に、上述の構成を有する磁気ヘッドの製
造方法について説明する。図１及び図２に示す磁気ヘッ
ドを製造するには、先ず、図４に示すように、フェライ
ト基板１１の上に、センダスト等を絶縁層を介して積層
してなる多層膜を金属磁性膜１２としてマスキング等に
より長方形バターンとして形成する。

【００２７】次に、この金属磁性膜１２の表面にガラス
スパッタ膜（図示は省略する。）を成膜した後、図５に
示すように重ね合わせ、低融点ガラス棒を配置して、６
００℃程度の温度でガラス１３による流入、接着を行
う。

【００２８】次いで、周囲を平面研削した後、図６に示
すように２分割し、さらに分割面を研磨する。しかる
後、この分割面において、フェライト基板１１と金属磁
性膜１２の境界線に沿って金属磁性膜１２の一惻縁にか
かるような位置で溝加工を行ってトラック幅規制溝１４
を切削形成し、さらに巻線溝１５を溝加工する。

【００２９】このトラック幅規制溝１４や巻線溝１５の
溝加工を施したブロックとペアーを組んだ状態を示すの
が図７である。この状態で、ギャップスペーサを介して
両コアを突き合わせ、先の低融点ガラスよりもさらに低
融点のガラス１６で融着すると、前記トラック幅規制溝
１４中にもガラス１６が流れ込み、図８に示すヘッドコ
アブロックが出来上がる。

【００３０】図８に示すヘッドコアブロックのＸ−Ｘ線
及びＹ−Ｙ線で示す位置で斜めにスライシングして分離
すると、先の実施例のヘッドチップが完成する。なお、
このとき、磁気テープとの当たり幅を狭くするための端
部加工を必要に応じて施してもよい。

【００３１】以上、本発明を適用した磁気ヘッドの実施
例、並びにその製造方法について説明したが、本発明が
この実施例に限定されるものでないことは言うまでもな
い。例えば、ガード材、金属磁性膜等の材質は任意であ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気ヘッドにおいては、サンドイッチ型の磁気ヘッ
ドにおいて金属磁性膜を磁気ヘッド走行方向に対して斜
めに配置しているので、テープ摺動面に占める金属磁性
膜の面積を小さくすることができ、耐摩耗性に優れた磁
気ヘッドを提供することが可能である。

【００３３】また、金属磁性膜が巻線溝の部分において
途切れることがないので、１０〜５０ＭＨｚ以上の高帯
域においても高出力を発揮する磁気ヘッドを提供するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した磁気ヘッドの一実施例を示す
概略斜視図である。

【図２】図１に示す磁気ヘッドの磁気テープ摺動面を示
す概略平面図である。

【図３】本発明を適用した磁気ヘッドの他の実施例を示
す概略斜視図である。

【図４】本発明を適用した磁気ヘッドの製造工程の一例
を工程順に示すもので、金属磁性膜形成工程を示す概略
斜視図である。

【図５】金属磁性膜が形成されたフェライト基板の重ね
合わせ状態を示す概略斜視図である。

【図６】低融点ガラスで接着されたフェライト基板を２
分割した状態を示す概略斜視図である。

【図７】トラック幅規制溝及び巻線溝の溝加工工程を示
す概略斜視図である。

【図８】ヘッドコアブロックのガラス融着工程を示す概
略斜視図である。

【図９】従来の磁気ヘッドの一例を示す概略斜視図であ
る。

【図１０】従来の磁気ヘッドの他の例を示す概略斜視図
である。

【符号の説明】

１・・・金属磁性膜 ２，３・・・ガード材

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【手続補正書】

【提出日】平成５年７月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】また、かかる構成の磁気ヘッドにおいて、
磁気ギャップ面と金属膜１１３、１１４の形成面１１１
ａ、１１２ａのなす角度を８０°近くに設定し、金属膜
１１３、１１４が磁気テープとの当たり長さ方向に長く
延在するようにすることも可能であるが、この場合には
商前述のＶ字状の溝を深くする必要があり、金属膜１１
３、１１４の成膜性が悪化したり、隣の溝エッジの影響
で磁気特性が劣化する等問題が残る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】金属磁性膜１は、センダストやＦｅ−Ｇａ
−Ｓｉ−Ｒｕ、アモルファス合金等の高透磁率材の薄膜
を絶縁膜を介して積層してなる多層膜であり、また、ガ
ード材２、３は、フェライトにより形成されている。し
たがって、本実施例の磁気ヘッドにおいては、トラック
幅を規制するためにガード材２、３が磁気ギャップｇ近
傍において切り欠かれており、これによって形成される
空間にガラス６、７が充填されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】さらに、チップ厚を１．５倍とし、金属磁
性膜１が巻線溝４、５を連続して取り囲む形を保持した
ままで、ギャップ面と摺動方向のなす角度を２０°とす
ることにより、耐摩耗性は５０％以上向上した。なお、
同一の接触面積で比較するため、チプ厚は１．５倍とし
ても、テープ摺動面における当たり幅については変化さ
せないで評価したことはいうまでもない。図１において
Ａが当たり幅、Ｂがチップ厚である。なお、耐摩耗性の
測定は、磁気テープをビデオテープレコーダで走行さ
せ、単位時間当たりのヘッドの摩耗量で評価した。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】次いで、周囲を平面研磨した後、図６に示
すように２分割し、さらに分割面を研磨する。しかる
後、この分割面において、フェライト基板１１と金属磁
性巻１２の境界線に沿って金属磁性巻１２の一側縁にか
かるような位置で溝加工を行ってトラック幅規制溝１４
を切削形成し、さらに巻線溝１５を溝加工する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 伸司 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 浦井 彰 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 佐藤 敬 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小林 富夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属磁性膜を一対のガード材により挟持
   してなる磁気ヘッドにおいて、 前記金属磁性膜が磁気ヘッド走行方向に対して斜交して
   略一直線状に連なっていることを特徴とする磁気ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 ガード材がフェライトよりなり、且つギ
   ャップ近傍にガラスが充填されてい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】 トラック幅規制溝がガード材と金属磁性
   膜を同時に溝加工することにより形成されていることを
   特徴とする請求項２記載の磁気ヘッド。