JPH0697642B2 - プリペイドカード用磁気ヘッドコア - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレホンカード，パチンコカード，ストアー
ドカード等の所謂プリペイドカードの記録および／また
は再生に用いられる磁気ヘッドコアに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来より磁気テープやプリペイドカード等の磁性面に対
し記録および／または再生を行うために磁気ヘッドコア
が用いられている。この磁気ヘッドコアの材料として
は、Fe-Si-Al系合金（一般にセンダスト（登録商標）と
称されている）が磁気特性に優れ且つ耐摩耗性，耐食性
に優れていることから汎用されている。このFe-Si-Al系
合金を用いた磁気ヘッドコアの製造方法は、Fe-Si-Al系
合金の鋳塊を製造し、この鋳塊を熱間加工等により平板
に加工した後、切断および研削などの機械加工により所
定形状に加工すると共に、加工時のひずみを除去し、且
つ適正な磁気特性を発現させる目的で、焼鈍して製造す
る方法、所謂バルク材を用いた磁気ヘッドコアの製造方
法や、あるいはFe-Si-Al系合金の溶湯を、ロール法を用
いて超急冷して薄帯とし、必要により焼鈍した後、この
薄帯よりコア取りをしたコアの多数枚を接着剤によって
接合積層し、さらに研磨して製造する方法〔「最新の磁
気ヘッド」発行所：ミマツデータシステム，昭和59年10
月15日発行参照］などがある。

一方、近年使用されているプリペイドカードにおいて
は、磁性面の磁気媒体の保磁力（Hc）が、従来約800Oe
であったものが2750Oe以上に向上してきている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このように磁性面の磁気媒体の保磁力が高い
プリペイドカードに、上述したバルク材を用いた磁気ヘ
ッドコアまたは積層磁気ヘッドコアで記録および／また
は再生を行った場合、カードを飽和させる前に磁気ヘッ
ドコアの方が入力電流で飽和してしまい、オーバライト
（磁気媒体に一度書き込んだ信号の上に、違う信号を重
ね書きすること）時に、先の信号を残すことが起こる。
その結果、書き込み、読み取りのミスが発生することに
なる。また一方、近年のプリペイドカードの表面には種
々の印刷が行われ、しかも印刷層の厚みが厚くなってい
る。このため、磁性面の磁気媒体と磁気ヘッドコアとの
間隔が必然的に広がってしまい、より強い磁束を発生し
且つ透磁率の高い磁気ヘッドコアが必要となる。

さらにこれからは、多目的な商品に使えるようなプリペ
イドカードの要望も考えられ、これに対応するためには
カードに記録される情報のセキュリティーを向上させる
必要があり、そのため、カードの記録媒体の保磁力をよ
り一層大きくしたり、あるいは入出力信号を複雑な波形
にする必要がある。またカードの記録密度の向上や、再
生／記録速度の向上も要求される。

これらの要望に磁気ヘッドが対応するためには、磁束密
度が大きく且つ透磁率が高く、低周波から高周波まで安
定した再生／記録特性を有する磁気ヘッドコアが必要と
される。

そこで、本発明者等は、上記の要望等に応えるべく高磁
束密度、高透磁率を有する磁気ヘッドコアの開発を目的
とし、耐摩耗性，耐食性に優れているFe-Si-Al系合金を
使用し、特に磁気特性の挙動に着目して研究を重ねてき
た。その結果、薄帯を積層した磁気ヘッドコアは、バル
ク材による磁気ヘッドコアに比較して磁気特性に優れて
いることを確認すると共に、積層磁気ヘッドコアであっ
ても磁気特性にかなりバラツキのあることを知見した。
そしてその原因を究明し、本発明を完成するに至ったも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上述の如き経緯によって開発された、本発明に係わるプ
リペイドカード用磁気ヘッドコアは、厚さ方向の断面組
織形態が中央は粒状組織その上下が柱状組織とされたFe
-Si-Al系合金の薄帯を、厚さ方向に所定枚数積層して形
成されてなるものである。

〔実施例〕

Si:8.5wt％,Al:5.5wt％，残りFeからなるFe-Si-Al合金
の溶湯から、双ロール法によって線速度200m/分の条件
で厚さ60μｍの本発明に係わる薄帯を製造した。得られ
た薄帯の厚さ方向の断面組織を第１図（ａ）に示す。こ
の図より明らかなように、本発明に係わる薄帯は、その
厚さ方向の断面組織形態が中央は粒状組織その上下が柱
状組織で形成されている。これに対して、比較のために
線速度500m/分の通常の条件により得られた薄帯の厚さ
方向の断面組織を第１図（ｂ）に示す。通常の条件は一
般に薄帯が製造できればよいと言う条件であり、薄帯の
断面組織は上下面より成長した柱状組織のみで形成され
ている。

アモルファス薄帯を上述したような液体急冷法で製造す
る場合、できるだけ冷却速度を速くする（線速度を上げ
る）方が、安定した過冷却状態が得られるため、通常線
速度を少なくとも300m/分以上にとっている。

しかし、Fe-Si-Al系合金のような結晶室の薄帯において
は、双ロール法の場合、線速度が300m/分以上では、第
１図（ｂ）に示すような断面組織の薄帯となり、一方こ
れより遅い冷却速度即ち160〜300m/分の間の線速度で
は、第１図（ａ）に示すような断面組織の薄帯となるこ
とを見出した。さらに断面の各組織が安定した厚みを示
すためには、190〜230m/分の間の線速度が好ましいこと
を見出した。また第１図（ａ）に示すような断面組織
は、単ロール法のような、薄帯の片面よりの冷却では、
いかなる冷却速度をもっても得られず、双ロール法のよ
うな薄帯の両面からの冷却が必要であることが分かっ
た。

第２図は、コア材の板厚の増加とμ1kHzおよびμ100kHz
での交流透磁率との関係を、上記で得られた本発明に係
わる薄帯を積層して得たコア材と、バルク材より得たコ
ア材とを比較して示す図である。この図より明らかなよ
うに、本発明に係わる薄帯を積層したコア材では、厚さ
60μm,1mm,2mmのものでは、その測定値が示すように積
層枚数の増加による交流透磁率の減少が認められなかっ
た。これに対して、比較のために行ったバルク材より得
たコア材では、厚さ0.2mm,1mm,4mmのものでは、その測
定値が示すように厚さの増加に伴って透磁率が表皮効果
により明らかに減少している。このことは、本発明に係
わる薄帯を積層した場合、いかに積層枚数を増やそうと
も、積層方向の全ての薄帯に十分磁束が浸透することを
意味するもので、従って、板厚（積層枚数）に関係なく
交流透磁率がフラットな磁気ヘッドコアが得られる。

本発明におけるセンダスト（登録商標）系合金の急冷薄
帯の厚みは100μｍ以下であることが好ましい。厚みが1
00μｍを超えた場合、薄帯の製造時に急冷効果が得られ
なくなり材料が脆化してしまう。

一方、コアの厚みは0.1mm以上が好ましい。厚みが0.1mm
未満では第２図に示す通り、交流透磁率が、バルク材と
の比較において差が無くなり薄帯を積層してコアを作成
する意味が失われるためである。

次に、上記本発明に係わる薄帯を厚さ2.4mmに積層する
と共に、これを成形して磁気ヘッドコアを製造した。こ
の本発明の磁気ヘッドコアによる特性を、磁性面の磁気
媒体の保磁力が高い（Hc:2750Oe）プリペイドカードを
用いて調査した。また比較のためバルク材を用いて同形
状に成形した磁気ヘッドコアによる同じ調査を行った。
これらの結果を併せて第３図（ａ）および第３図（ｂ）
に示す。

第３図（ａ）において、横軸は記録時の電流値、縦軸は
再生時のカード出力を示す。この図においては、記録時
の電流値が少なく且つ再生時のカード出力が大きい程磁
気ヘッドコアとしての特性がよいことを示すもので、図
より明らかなように、本発明の磁気ヘッドコアはバルク
材の磁気ヘッドコアよりも電流値が少なく且つ出力が大
きいものとなっている。すなわち本発明の磁気ヘッドコ
アは少ない電流値で記録でき、大きな出力で再生でき、
優れた特性を有するものである。

また第３図（ｂ）に示す特性は、磁気ヘッドコアに電流
を流し、この時に磁気ヘッドコアのギャップより発生す
る磁束を測定したもので、図において横軸は磁気ヘッド
コアに流した電流値、縦軸は磁気ヘッドコアのギャップ
より発生する磁束（標準磁気ヘッドコアとの比）を示
す。この図においては、縦軸の値が大きい程、磁気ヘッ
ドコアから発生する磁束が大きく、記録特性がよいこと
を意味する。従って、図より明らかなように、この特性
も、本発明の磁気ヘッドコアの方がバルク材の磁気ヘッ
ドコアよりも優れたものとなっている。

さらに、第４図は、Fe-Si-Al合金のFe量の変化が交流透
磁率，磁束密度および発錆に及ぼす影響を、本発明に係
わる薄帯（厚さ60μｍ）を厚さ0.2mmに積層したコア材
と、同厚さのバルク材からなるコア材とを比較して示す
図である。この図によれば、両材共同傾向を示すが、そ
の程度には明らかな差がある。すなわち、磁束密度の向
上（Fe量の増加）による交流透磁率の低下は同傾向であ
るが、その絶対値は、本発明に係わるコア材の方がバル
ク材のそれよりもはるかに大きいものである。このこと
は、本発明に係わるコア材が、高磁束密度にして、バル
ク材の低磁束密度における透磁率と同じかあるいはそれ
以上の透磁率を得ることができることを意味するもの
で、Fe-Si-Al合金のFe量を増加することにより、高磁束
密度且つ高透磁率を有する磁気ヘッドコアを製造するこ
とができる。また、本発明に係わるコア材は、同量のFe
量であれば、バルク材からなるコア材に比較して発錆点
数がはるかに少なく、耐食性に優れたものである。この
ように本発明に係わるコア材が耐食性に優れるのは、バ
ルク材のコア材に比較して結晶粒がはるかに小さく、ま
た鋳造欠陥、加工欠陥が少ないためと考えられる。

以上の説明において、本発明に係わるセンダスト（登録
商標）系合金としてFe-Si-Al合金を代表例として説明し
たが、他にFe-Si-Co,Fe-Si-Ge,Fe-Al-Ga等のセンダスト
（登録商標）系合金も勿論適用可能である。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明に係わるプリペイドカード用磁
気ヘッドコアによれば、高磁束密度且つ高透磁率の磁気
特性が得られるので、磁性面の磁気媒体の保磁力が高い
プリペイドカードや、表面に種々の印刷が施されたプリ
ペイドカードや、記録される情報密度の大きい多目的プ
リペイドカード等に対して、オーバライト時に、先の信
号を残すことなく処理ができ、従ってプリペイドカード
への書き込み、読み取りのミスを減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明のFe-Si-Al合金薄帯の厚さ方向
の断面組織図、第１図（ｂ）は、比較例のFe-Si-Al合金
薄帯の厚さ方向の断面組織図、第２図は、コア材の板厚
の増加とμ1kHzおよびμ100kHzでの交流透磁率との関係
を示す図、第３図（ａ）は、記録時の電流値と再生時の
カード出力との関係を示す図、第３図（ｂ）は、磁気ヘ
ッドコアに流した電流値と磁気ヘッドコアのギャップよ
り発生する磁束との関係を示す図、第４図は、Fe-Si-Al
合金のFe量と交流透磁率，磁束密度および発錆との関係
を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚さ方向の断面組織形態が中央は粒状組織
   その上下が柱状組織とされたFe-Si-Al系合金の急冷薄帯
   を、厚さ方向に所定枚数積層して形成されてなることを
   特徴とするプリペイドカード用磁気ヘッドコア。