JPH07153015A - 磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コア半体の機械的強度及び磁束のギャップへ
の集中効果を高めて効率の良い高性能な磁気ヘッドの提
供を目的とする。 【構成】 巻線溝の形成されない磁気コア半体２側にお
ける巻線溝９の頂部に対応する位置近傍領域９ａを非磁
性にし、磁気ギャップから磁気テープの摺動方向での磁
気コアの厚みが 600μｍ以下で有効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記憶媒体への情報信号
を磁気記録したり、記憶媒体に記録された磁気記録を情
報信号として再生する磁気ヘッドに関し、特に、ＶＴＲ
やデータストレージ等の高度な性能が要求される磁気記
録再生装置に用いて好適な磁気ヘッドに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオテープレコーダやコンピュ
ータの周辺機器として使用されるデータ保存装置の高性
能化に伴ってこれらの装置に使用される磁気ヘッドの高
性能化や特殊な形状化が必要とされてきている。

【０００３】上述したような磁気ヘッドは、具体的に前
記ビデオテープレコーダにおける特殊再生を行う上で必
要とされ、また、データ保存装置では書込み記録データ
のベリファイを行うための再生あるいは転送レートを向
上させるため同時に多数のヘッドを動作させる等の用途
に用いられる。これらの目的を実現するため磁気ヘッド
を多数使用する磁気記録システムが一般化されてきてい
る。

【０００４】このような磁気記録システムの一つとして
は、例えば図１６に示すように２個の磁気ヘッド２１、
２２が所定のギャップ間隔Ｇ、ずれ等を保ち規定の位置
関係になるように組合せて一つの摺動面を構成した組合
せ磁気ヘッドが実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな組合せ磁気ヘッドにおいては、各磁気ヘッドのギャ
ップ間隔をなるべく小さくする必要があり、例えば記録
テープ上の記録ピッチ幅の数倍から数十倍程度に抑えな
ければならない。このため、実用的なギャップ間隔の規
定値として 400μｍから1500μｍ程度に規定される場合
が多い。この規定によって図１７に示すように、磁気ヘ
ッド２１の隣接するコア半体２１ａの厚さは、テープの
摺動方向で100〜600μｍ程度に薄くしなければならな
い。

【０００６】このように薄い厚さしか有しないコア半体
２１ａに対して巻線溝２１ｂを形成すると、加工中にこ
の巻線溝２１ｂの部分への応力集中が起こる。また、コ
アの厚さが従来の厚さより一層薄くなるため、コア半体
２１ａは、加工中の応力集中によってこの巻線溝２１ｂ
で破損してしまう。

【０００７】しかしながら、磁気ヘッドは、巻線溝２１
ｂを有していない場合に比べて巻線溝２１ｂを有してい
る場合の方がギャップへの磁束の集中効果を高めること
ができるので、出力効率を向上させることができる。こ
れに対して、同じコアの材質を用いて、巻線溝をなくし
ても十分な磁束量の確保を可能にした場合、コア半体は
厚くしなければならなくなる。これによって、コア半体
は体積が増えるため磁気ヘッドのインダクタンスが増加
する。磁気ヘッドの出力は、インダクタンスの値で規格
化して表すと、インダクタンスの増加によって低下し、
出力効率の低下を招いてしまう。

【０００８】磁気ヘッドの出力効率を向上させるため対
策としては、例えば図１８に示すように、深さｄ＝30〜
90μｍ程度のくさび型断面を有する切欠溝２１ｃを形成
することが考えられる。この切欠溝２１ｃは、磁束の流
れない部分に相当している。この部分を除去することに
よってインダクタンスの減少を図ることができるように
なる。しかしながら、この切削加工を行うと、この加工
によるこの部分の機械的強度が一層低下する。このた
め、磁気ヘッドの加工時に切欠溝２１ｃへの応力集中に
よる破損が生じて磁気ヘッドの歩留まりがさらに低下し
てしまう。

【０００９】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みてなされたものであり、コア半体の機械的強度及び
磁束のギャップへの集中効果を高めて効率の良い高性能
な磁気ヘッドの提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ヘッド
は、上述した課題を解決するため、酸化物軟磁性体及び
／又は金属軟磁性体からなる磁気コア半体を磁気ギャッ
プを介して接合し、その片側の磁気コア半体にのみ巻線
溝が形成されてなる磁気ヘッドにおいて、上記巻線溝の
形成されない磁気コア半体側における巻線溝の頂部に対
応する位置近傍領域が非磁性となるように形成されたこ
とを特徴としている。

【００１１】上述したよう磁気コア半体を磁気ギャップ
を介して接合し、その片側の磁気コア半体にのみ巻線溝
が形成されているために、磁気コアの厚さを薄くするこ
とが必要とされる。コアの厚さを薄くし、巻線溝の形成
による機械的強度の著しい低下が起こる。そこで、本発
明においては、巻線溝の頂部に対応する位置近傍領域に
例えば熱的、化学的作用等による非磁性処理を行った
り、他の非磁性材料の基板を埋め込んでいる。

【００１２】ここで、具体的な例として、熱的な作用に
よる非磁性処理は、還元的な雰囲気内で行い、化学的作
用による非磁性処理としては、イオンビームの打ち込み
を行うイオン注入法を用いて行う。

【００１３】また、上記巻線溝の形成されない側のコア
半体における磁気テープの摺動方向での磁気コアの厚み
は、 600μｍ以下である磁気ヘッドに用いて有意義な効
果を発揮する。

【００１４】この磁性コア半体の材質としては、酸化物
軟磁性体である例えば Mn-Znフェライト、 Ni-Znフェラ
イトあるいはこれらの添加物を混合したもの等で構成さ
れる。この酸化物軟磁性体の結晶構造は、単一の結晶か
ら構成される単結晶基板を用いてもよいし、数十μｍの
粒径の結晶から構成される多結晶を用いてもよい。さら
に、酸化物軟磁性体は、単結晶と多結晶の接合体により
構成され、ヘッド形成時に摺動面のギャップ近傍が少な
くとも単結晶であるようになっている多結晶−単結晶の
接合基板を用いてもよい。

【００１５】また、磁気ヘッドは、磁気コア半体に対し
て非磁性部を形成したギャップと並行に軟磁性金属を成
膜したメタル・イン・ギャップヘッドや磁気コア半体に
対し非磁性部を形成し、軟磁性金属膜を非磁性あるいは
磁性材料で狭持した構造を有するものに適用することも
可能である。このとき使用する軟磁性金属としては、例
えばFe-Si-Al系の合金、Fe-Al系の合金、Fe-Si-Co系の
合金、Fe-Al系の合金、Fe-Al-Ge系の合金、Fe-Ga-Ge系
の合金、Fe-Si-Ge系の合金、Fe-CoーSi-Al系の合金等の
金属材料や強磁性非結晶金属合金、いわゆるアモルファ
ス合金（例えばFe,Ni,Coの一つ以上の元素とP,C,B,Siの
一つ以上の元素とからなる合金またはこれを主成分とし
Al,Ge,Be,Sn,In,Mo,W,Ti,Mn,Cr,Zr,Hf,Nb等を含んだ合
金等のメタル−メタロイド系アモルファス合金、あるい
はCo,Hf,Zr等の遷移元素や希土類元素等を主成分とする
メタル−メタルアモルファス合金）等を使用する。

【００１６】なお、磁気ヘッドにおけるコアブロックに
おける磁気的ギャップにはアジマス角が得られるように
切断してもよい。

【００１７】

【作用】本発明に係る磁気ヘッドでは、例えば２つの磁
気ヘッドを組み合わせて配置する磁気ヘッドにおいて、
これら磁気ヘッドのギャップ間隔を所定の範囲内に収め
るためには、互いに隣接する磁気コアの厚さを薄くする
ことが必要であり、機械的強度等の点からこの厚さの薄
い磁気コアに巻線溝を形成することは難しい。本発明に
おいては、巻線溝を形成する代わりに磁気コアの巻線溝
頂部に対応する位置近傍領域を非磁性としているので、
磁気コアの厚さが薄くても機械的強度が確保され、しか
も磁束が磁気ギャップへ集中される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る磁気ヘッドの実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。

【００１９】本発明の磁気ヘッドは、例えば２つの磁気
ヘッドを組み合わせて配置する磁気ヘッドに適用され、
これら磁気ヘッドのギャップ間隔を所定の範囲内に収め
るためには、互いに隣接する磁気コアの厚さを薄くする
ことが必要とされる。具体的に、この磁気ヘッドは、Ｖ
ＴＲやデータストレージ等の高度な性能が要求される磁
気記録再生装置等に用いられる。

【００２０】この磁気ヘッドは、例えば図１に示すよう
に酸化物軟磁性体及び／又は金属軟磁性体からなる磁気
コア半体１、２を磁気ギャップを介して接合している。
ここで、磁性コア半体の材質は、酸化物軟磁性体である
例えば Mn-Znフェライト、 Ni-Znフェライトあるいはこ
れらの添加物を混合したもの等で構成される。この酸化
物軟磁性体の結晶構造は、単一の結晶から構成される単
結晶基板を用いてもよいし、数十μｍの粒径の結晶から
構成される多結晶を用いてもよい。さらに、酸化物軟磁
性体は、単結晶と多結晶の接合体により構成され、ヘッ
ド形成時に摺動面のギャップ近傍が少なくとも単結晶で
あるようになっている多結晶−単結晶の接合基板を用い
てもよい。

【００２１】磁気コアの厚さを薄くしているため、磁気
ヘッドには巻線溝９の形成による機械的強度の著しい低
下が起こる。

【００２２】この磁気コア半体１、２は、片側の磁気コ
ア半体側にのみ巻線溝９を形成する構成によって磁気コ
ア半体２の厚さが薄くされ、このようなコアの厚さを薄
くすることによる機械的強度の低下を防止するため、こ
れらの磁気コア半体を接合する際に融着ガラス１１を使
用する。融着ガラス１１は、後述するトラック幅規制溝
３、４、５、６に溶融充填されている。また、この磁気
コア半体１には、巻線を巻回させるための巻線溝９が穿
設形成されている。磁気コア半体１における巻線溝９が
形成された位置の反対側には、巻線を巻回する際に巻回
しやすくするため巻線ガイド溝７が形成され、磁気コア
半体２においても磁気コア１と同様に巻線ガイド溝８が
形成されている。このような構成によって磁気ヘッドが
構成されている。

【００２３】また、この磁気ヘッドは、厚さを薄くする
ことにより機械的強度の低下を招くだけでなく、磁束が
ギャップへの集中が行われなくなってしまう。この原因
は、巻線溝９の頂部に対応する位置近傍領域９ａ近傍の
磁気コア半体１、２間の距離が厚さを薄くすることによ
って極めて短くなる。このため、ギャップ部分に磁束が
向かわないように磁路が形成され磁束の漏れが生じてし
まう。この問題も上記頂部に対応する位置近傍領域９ａ
を含む領域を非磁性の融着ガラス１１で構成することに
よって、磁界の漏れを遮断してギャップに磁束が集中す
るようにしている。

【００２４】このように非磁性の材料を埋め込んで構成
することにより、磁気ヘッドを形成する磁気コアの厚さ
を薄くする必要性によって生じる機械的強度を維持しな
がら、磁気ヘッドにおける記録再生効率を向上させるこ
とができる。また、機械的強度を維持できるので、製作
加工時の破損を回避して歩留まりを向上させることがで
きる。

【００２５】次に、この磁気ヘッドの製造方法について
図２〜図１１を参照しながら説明する。この製造方法
は、巻線溝９の形成されない側における巻線溝９の頂部
に対応する位置近傍領域９ａが非磁性となるように形成
する方法である。この方法を用いると一度に複数の磁気
ヘッドを製造することができる。製造の手順を以下順次
説明する。磁気ヘッドの製造において、先ず、例えば図
２に示すような平板状の基体を成す酸化物軟磁性体１２
を準備する。この酸化物軟磁性体１２は、前述した材質
のフェライト等で構成されている。後段で詳述するよう
に、この酸化物軟磁性体１２に対向するコア材の基体に
なる酸化物軟磁性体１３を用意する。この酸化物軟磁性
体１３は、磁気ヘッドを形成する際、薄い側の磁性コア
半体２となる部分である。

【００２６】次に、酸化物軟磁性体１２の主面１２Ａ側
に所定の深さにトラック幅規制溝１４をこの主面１２Ａ
上に一定方向に形成し、主面１２Ａに規定のトラック幅
Ｔｗを有する断面が残る形状に加工する（図３を参
照）。実際に、このトラック幅規制溝１４は、略々断面
形状がＵ字状を成し、主面１２Ａとのなす角は下限と上
限をそれぞれ 3゜〜60゜にし、好ましくは 8゜〜45゜で
ある。このようにトラック幅規制溝１４を形成すること
により、ギャップ面への磁束の集中効果を得ることがで
き、記録媒体上で隣接するトラックの信号をトラック幅
規制溝１４内の端面で再生して発生する、いわゆるクロ
ストークを抑えることができる。本実施例では、トラッ
ク幅Ｔｗが15μｍ、トラック幅規制溝１４の角度は30゜
に設定している。

【００２７】次に、図４に示すように、主面１２Ａに形
成したトラック幅規制溝１４に対して垂直方向に巻線を
巻回するための巻線溝１５が形成される。上述した処理
を酸化物軟磁性体１３に対しても行う。この処理によっ
て酸化物軟磁性体１２に形成したと同じトラック幅規制
溝１６を形成する。

【００２８】ところで、トラック幅規制溝１６を形成す
る前に、酸化物軟磁性体１２のフロントギャップのデプ
スゼロの位置近傍に対峙する部分、すなわち前述した位
置近傍領域９ａを非磁性にするため、酸化物軟磁性体１
３は、例えば図５に示すように主面１３Ａ側に溝１３Ｂ
を酸化物軟磁性体１２の巻線溝１５の対応する位置に形
成する。この溝１３Ｂは、断面の形状がくさび型形状に
する。本実施例では、断面形状の深さＤ＝65μｍ、主面
からの斜面角度40゜が最終形状として切り出した際に磁
気コアが残る形状にしている。この位置近傍領域９ａを
非磁性にするため、後述する磁性コア半体の接合に使用
するガラス融着処理を行う際の作業温度でほとんど軟化
しないガラス部材１３Ｃが、図６に示すように上記溝１
３Ｂに溶融されて充填される。

【００２９】このガラス部材１３Ｃを溝１３Ｂに溶融充
填した後に、図７に示すように、トラック幅規制溝１６
が主面１３Ａを穿設してＵ字状の溝が形成される。この
ように加工された後に主面１３Ａの表面が平面に加工さ
れる。このように構成して図１における磁気コア半体２
側の基体が形成される。本実施例では、この磁気コアの
厚さが 150μｍになるように形成する。切欠部である溝
１３Ｂの深さＤを65μｍと磁気コアの厚さを 150μｍに
する関係にあれば、この位置近傍領域９ａが磁束に対す
る抵抗にならないことが確かめられている。このように
して酸化物軟磁性体１３は、磁気ヘッドを形成する際、
薄い側の磁性コア半体２の基体となる。

【００３０】このようにして処理した酸化物軟磁性体１
２は、酸化物軟磁性体１２の主面１２Ａと酸化物軟磁性
体１３の主面１３Ａを磁気的ギャップとなる非磁性膜を
挟んで対向する部分を向い合わせ、融着ガラス等の非磁
性材を用いてトラック幅規制溝内に充填接着させて、図
８に示すようなコアブロック１７を形成する。

【００３１】この後、コアブロック１７は、酸化物軟磁
性体１３からなる主面１３Ａに対する裏面１３Ｄ側の研
削が行われる。この研削処理は、一般的に規定の位置関
係を示すギャップ間隔を記録テープ上の記録ピッチ幅の
数倍から数十倍程度にするため用途に応じた値になるま
で行わなければならない。このギャップ間隔を実現させ
た状態が図９に示されている。

【００３２】次に、図１０に示すように酸化物軟磁性体
１３の裏面１３Ｄ側と酸化物軟磁性体１２の裏面１２Ｂ
にそれぞれ対向する位置に所定の幅及び深さからなる巻
線ガイド溝１７Ａ、１７Ｂを穿設形成する。このように
形成されたコアブロック１７は、図１０に示すようにト
ラック幅規制溝１５、１６の形成した方向と平行な方向
の切断線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに沿って切断する。この切
断によって、少なくとも４個の磁気ヘッドコア１７ａ、
１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが作られる。

【００３３】なお、この際に図１１に示すように磁気ヘ
ッドの進行方向と磁気的ギャップが非垂直となりいわゆ
るアジマス角θを持つように磁気的ギャップＧｐを形成
するため、磁気的なコアブロック１７を斜めに切断して
もよい。この実施例ではコアブロック１７がアジマス角
が20゜となるように切断されている。

【００３４】このような処理手順で磁気ヘッドの形成を
行い、巻線のない側に非磁性部の形成されない同一外径
寸法の比較用の磁気ヘッドと同一のインダクタンスにな
るように巻線の巻回を施して各種の磁気テープでの磁気
ヘッドからの再生出力の比較を行ったところ、位置近傍
領域９ａを非磁性からなる部材で構成することにより、
約 0.7ｄＢの再生信号特性の向上が確認されている。ま
た、この際に溝１３Ｂの形成により応力に対して脆弱に
なっても、この溝１３Ｂに非磁性部材を埋め込むことに
よって機械的強度の減少を10% 程度に抑えることができ
るようになる。これにより、加工時の歩留まり低下をほ
とんどなくすことができる。

【００３５】つぎに、本発明に係る磁気ヘッドの他の実
施例について図１２及び前述した図５を参照しながら説
明する。ここで、共通する部分に同じ参照番号を付して
説明を省略する。還元雰囲気中で酸化物軟磁性体１３に
は、図１２（ａ）に示すようにレーザビームＬＢが照射
されている。このレーザビームＬＢは、図５に示した溝
１３Ｂの位置に照射される。このようなレーザビームＬ
Ｂの照射された酸化物軟磁性体１３では局所的に基板加
熱されることになる。この局所的な加熱は、酸化物軟磁
性体１３の酸素濃度を下げる。酸化物軟磁性体１３は、
図１２（ｂ）に示すように化学量論組成からの酸素濃度
変位とヘマタイトの形成によって、加熱を受けた領域１
３Ｅは軟磁気特性の劣化または非磁性化される。

【００３６】上述した還元雰囲気としては、真空、水素
中あるいはアンモニアガス等の還元ガス等が充満してい
るような環境を示す。また、例えばイオンビームの照射
等によって窒素等を酸化物軟磁性体１３に打ち込みを行
うことで化学量論組成からずらしてもよい。このように
磁気的な劣化部分を形成する場合には、予め磁気的な劣
化する厚みを定量化しておき、磁気的な劣化部分の形状
を図５の溝１３Ｂの形状に相当するようにする。このよ
うな形状にすることによって磁気ヘッドは、フロントギ
ャップ部分への磁束の集中効果を高めることができる。
これにより、磁気ヘッドは、前述したと同様に磁気ヘッ
ドの効率を向上させることができる。もちろん、磁気的
な劣化を受けずに残留する磁性コアの厚みは、コアに十
分な磁束を流せるだけの断面積が必要であり、磁気的な
劣化層、すなわち非磁性部の形成により、コア効率の低
下を招かないように制御しなければならない。

【００３７】このように非磁性材を埋め込まずに用いる
と磁気コア半体は、機械的強度が60% 程度劣化してしま
う。上述したレーザビームＬＢを使用する方法では、非
磁性部材を埋め込むのでなく、照射位置における化学量
論組成を熱的に変成させたり、イオンビームの打ち込み
によって他の元素を照射した位置に注入して化学的な組
成を変化させて軟磁性特性を劣化させている。それぞれ
の方法共に化学量論組成の変化を起こすが、機械的強度
の減少はみられない。このようにしても加工時における
歩留まりの低下をほとんど防ぐことができる。

【００３８】なお、酸化物軟磁性体としてフェライトを
使用した場合について説明してきたが、本発明は、フェ
ライトヘッドのみに限定されるものでなく、金属軟磁性
体を使用してもよい。この金属軟磁性体の材質として
は、いわゆるセンダストと呼ばれるFe-Si-Al系の合金、
Fe-Al系の合金、Fe-Si-Co系の合金、Fe-Al系の合金、Fe
-Al-Ge系の合金、Fe-Ga-Ge系の合金、Fe-Si-Ge系の合
金、Fe-CoーSi-Al系の合金等の金属材料や強磁性非結晶
金属合金、いわゆるアモルファス合金（例えばFe,Ni,Co
の一つ以上の元素とP,C,B,Siの一つ以上の元素とからな
る合金またはこれを主成分とし Al,Ge,Be,Sn,In,Mo,W,T
i,Mn,Cr,Zr,Hf,Nb等を含んだ合金等のメタル−メタロイ
ド系アモルファス合金、あるいはCo,Hf,Zr等の遷移元素
や希土類元素等を主成分とするメタル−メタルアモルフ
ァス合金）等を使用する。これらの金属軟磁性体は、真
空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法、クラスター・イオンビーム法等に代表される真空薄
膜形成技術が採用される。

【００３９】金属軟磁性体を使用した磁気ヘッドは、例
えば図１３（ａ）に示すように、磁気コア半体１８Ａ上
の並行な面に対して斜めに軟磁性金属１８ａを成膜し配
置する。磁気コア半体１８Ａは、この成膜した軟磁性金
属１８ａにおける位置近傍領域９ａに相当する部分を非
磁性部ＮＭにしている。例えば図１３（ｂ）に示すよう
に、ギャップを介して並行に軟磁性金属１８ａが成膜さ
れた磁気コア半体１８Ａと巻線溝が形成されている側の
磁気コアと突き合わせてメタル・イン・ギャップヘッド
１８が構成される。

【００４０】また、磁気ヘッドは、例えば図１４（ａ）
に示すように、磁気コア半体１８Ａ上の並行な面に軟磁
性金属１９ａを成膜し配置する。磁気コア半体１９Ａ
は、この成膜した軟磁性金属１９ａにおける位置近傍領
域９ａに相当する部分を非磁性部ＮＭにしている。例え
ば図１４（ｂ）に示すように、ギャップを介して並行に
軟磁性金属１９ａが成膜された磁気コア半体１９Ａと巻
線溝が形成されている側の磁気コアと突き合わせてメタ
ル・イン・ギャップヘッド１９が構成される。

【００４１】さらに、例えば図１５（ａ）に示すよう
な、いわゆるラミネートタイプの磁気ヘッドにおいて、
この磁気ヘッドにおける磁気コア半体２０Ａは、非磁性
材料（あるいは磁性材料）が例えば複数の薄い軟磁性金
属膜を狭持する構造になっている。この軟磁性金属膜は
巻線溝の頂部である位置近傍領域９ａに相当する部分を
非磁性部ＮＭにする。例えば図１５（ｂ）のように、ギ
ャップを介して並行に軟磁性金属を狭持する磁気コア半
体２０Ａと巻線溝が形成されている側の磁気コアと突き
合わせて、いわゆるラミネートタイプの磁気ヘッド２０
を構成してもよい。

【００４２】このように金属軟磁性体を用いてメタル・
イン・ギャップタイプの磁気ヘッドやいわゆるラミネー
トタイプの磁気ヘッドでも機械的強度を確保し、しかも
磁束を磁気ギャップへ集中させることができる。

【００４３】以上の構成から明かなように、片側の磁気
ヘッドコア半体の厚みが 600μｍ以下の巻線溝を形成で
きないような磁気ヘッドコアを有する磁気ヘッドでは、
磁束の伝達に寄与しない部分を非磁性化して機械的強度
の劣化をほとんど招かないようにして磁気コアの効率を
向上させて高性能な磁気ヘッドを提供することができ
る。これにより、磁気コアの効率と共に、加工時の歩留
まりをよくして生産性を上げることができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係る磁気ヘッドでは、例えば２
つの磁気ヘッドを組み合わせて配置する磁気ヘッドにお
いて、これら磁気ヘッドのギャップ間隔を所定の範囲内
に収めるためには、互いに隣接する磁気コアの厚さを薄
くすることが必要であり、機械的強度等の点からこの厚
さの薄い磁気コアに巻線溝を形成することは難しく、本
発明においては、巻線溝を形成する代わりに磁気コアの
巻線溝頂部に対応する位置近傍領域を非磁性としている
ので、磁気コアの厚さが薄くても機械的強度が確保さ
れ、歩留まりを上げることで生産性の向上に大きく寄与
することができる。

【００４５】この磁気ヘッドは、磁束が磁気ギャップへ
集中されることにより、磁気ヘッドの電磁変換特性を向
上させ効率の良い高性能な磁気ヘッドを提供することが
できる。

【００４６】磁気ヘッドは、巻線溝の形成されない側の
コア半体における磁気テープの摺動方向での磁気コアの
厚みが、 600μｍ以下でこの機械的強度の確保と電磁変
換特性を向上を同時に成し得る著しい効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ヘッドの概略的な構成を示す
外観斜視図である。

【図２】上記磁気ヘッドを製造する際の酸化物軟磁性体
の基体を示す外観斜視図である。

【図３】上記基体の主面にトラック幅規制溝を形成した
状態の外観斜視図である。

【図４】上記基体のトラック幅規制溝の直交方向に穿設
形成した巻線溝を示す酸化物軟磁性体の外観斜視図であ
る。

【図５】上記基体に対して対向する酸化物軟磁性体にく
さび型形状の溝を形成した際の外観斜視図である。

【図６】上記酸化物軟磁性体の溝をガラス部材で埋め込
んだ際の外観斜視図である。

【図７】上記ガラス部材の埋め込み後、トラック幅規制
溝を主面に形成した際の外観斜視図である。

【図８】上記酸化物軟磁性体を融着ガラスで張り合わせ
た際のコアブロックの外観斜視図である。

【図９】上記コアブロックを研削してギャップ間隔が調
整されているコアブロックの外観斜視図である。

【図１０】上記コアブロックに巻線ガイド溝を形成し、
各磁気ヘッドコアの切断方向を示すコアブロックの外観
斜視図である。

【図１１】上記コアブロックにおいてアジマス角と磁気
的ギャップとの関係を説明するための模式図である。

【図１２】本発明に係る磁気ヘッドの他の実施例におけ
る熱的な作用による磁気的劣化を説明する模式的な外観
斜視図である。

【図１３】本発明に係る磁気ヘッドを適用した場合のメ
タル・イン・ギャップヘッドの外観斜視図である。

【図１４】本発明に係る磁気ヘッドを適用した場合のメ
タル・イン・ギャップヘッドの外観斜視図である。

【図１５】本発明に係る磁気ヘッドを適用したいわゆる
ラミネートタイプの磁気ヘッドの外観斜視図である。

【図１６】従来の特殊な用途で使用される磁気ヘッドの
ギャップ間隔を示す外観斜視図である。

【図１７】従来の磁気ヘッドにおけるコア半体を示す外
観斜視図である。

【図１８】上記コア半体が有するインダクタンスを低減
させるための対策を施したコア半体の外観斜視図であ
る。

【符号の説明】

１、２・・・・・・・・磁気コア半体 ３、４、５、６、１４、１６・・・トラック幅規制溝 ７、８・・・・・・・・巻線ガイド溝 ９、１５・・・・・・・巻線溝 １１・・・・・・・・・融着ガラス １２、１３・・・・・・酸化物軟磁性体 １３Ｂ・・・・・・・・溝 １７・・・・・・・・・コアブロック

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月２９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】このように薄い厚さしか有しないコア半体
２１ａに対して巻線ガイド溝２１ｂを形成すると、加工
中にこの巻線ガイド溝２１ｂの部分への応力集中が起こ
る。また、コアの厚さが従来の厚さより一層薄くなるた
め、コア半体２１ａは、加工中の応力集中によってこの
巻線ガイド溝２１ｂで破損してしまう。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】しかしながら、磁気ヘッドは、巻線ガイド
溝２１ｂを有していない場合に比べて巻線ガイド溝２１
ｂを有している場合の方がギャップへの磁束の集中効果
を高めることができるので、出力効率を向上させること
ができる。これに対して、同じコアの材質を用いて、巻
線溝をなくしても十分な磁束量の確保を可能にした場
合、コア半体は厚くしなければならなくなる。これによ
って、コア半体は休積が増えるため磁気ヘッドのインダ
クタンスが増加する。磁気ヘッドの出力は、インダクタ
ンスの値で規格化して表すと、インダクタンスの増加に
よって低下し、出力効率の低下を招いてしまう。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】磁気ヘッドの出力効率を向上させるため対
策としては、例えば図１８に示すように、深さｄ＝３０
〜９０μｍ程度のくさび型断面を有する切欠溝２１ｃを
形成することが考えられる。この切欠溝２１ｃは、磁束
の伝達への寄与の少ない部分に相当している。この部分
を除去することによってインダクタンスの減少を図るこ
とができるようになる。しかしながら、この切削加工を
行うと、この加工によるこの部分の機械的強度が一層低
下する。このため、磁気ヘッドの加工時に切欠溝２１ｃ
への応力集中による破損が生じて磁気ヘッドの歩留まり
がさらに低下してしまう。これは、巻線ガイド溝２１ｂ
を有しない場合も同様である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】また、磁気ヘッドは、磁気コア半体に対し
て非磁性部を形成したギャップと並行に軟磁性金属を成
膜したメタル・イン・ギャップヘッドや磁気コア半体に
対し非磁性部を形成し、軟磁性金属膜を非磁性あるいは
磁性材料で狭持した構造を有するものに適用することも
可能である。このとき使用する軟磁性金属としては、例
えばＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系の合金、Ｆｅ−Ａｌ系の合金、
Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｏ系の合金、Ｆｅ−Ａｌ系の合金、Ｆｅ
−Ａｌ−Ｇｅ系の合金、Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系の合金、Ｆ
ｅ−Ｓｉ−Ｇｅ系の合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ａｌ系の
合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇａ−Ｒｕ系の合金等の金属材料や
強磁性非結晶金属合金、いわゆるアモルファス合金（例
えばＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏの一つ以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，
Ｓｉの一つ以上の元素とからなる合金またはこれを主成
分としＡｌ，Ｇｅ，Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔ
ｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ等を含んだ合金等の
メタル−メタロイド系アモルファス合金、あるいはＣ
ｏ，Ｈｆ，Ｚｒ等の遷移元素や希土類元素等を主成分と
するメタル−メタルアモルファス合金）またはＦｅやＣ
ｏ基のＣ，Ｎ，Ｏの内１種以上を含む雰囲気中でスパッ
タにより形成されたＴａ，Ｚｒ等を含んだ微結晶系合金
等を使用する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】磁気コア半体２の厚さを薄くしているた
め、磁気ヘッドには磁気コア半体１における巻線溝９と
同様の形状の溝を形成した場合機械的強度の著しい低下
が起こる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】この磁気コア半体１、２は、片側の磁気コ
ア半体側にのみ巻線溝９を形成する構成によって磁気コ
ア半体２の厚さが薄くされ、これらの磁気コア半体を接
合する際に融着ガラス１１を使用する。融着ガラス１１
は、後述するトラック幅規制溝３、４、５、６に溶融充
填されている。また、この磁気コア半体１には、巻線を
巻回させるための巻線溝９が穿設形成されている。磁気
コア半体１における巻線溝９が形成された位置の反対側
には、巻線を巻回する際に巻回しやすくするため巻線ガ
イド溝７が形成され、磁気コア半体２においても必要で
あれば磁気コア１と同様に巻線ガイド溝８が形成され
る。このような構成によって磁気ヘッドが構成される。

【手続補正７】

【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】また、この磁気ヘッドは、厚さを薄くする
ことにより機械的強度の低下を招くだけでなく、磁束が
ギャップへの集中が行われなくなってしまう。この原因
は、巻線溝９の頂部に対応する位置近傍領域９ａ近傍の
磁気コア半体１、２間の距離が厚さを薄くすることによ
って極めて短くなる。このため、ギャップ部分に磁束が
向かわないように磁路が形成され磁束の漏れが生じてし
まう。この問題も上記頂部に対応する位置近傍領域９ａ
を含む領域を非磁性の融着ガラス１１で構成することに
よって、磁束の漏れを遮断してギャップに磁束が集中す
るようにしている。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】次に、酸化物軟磁性体１２の主面１２Ａ側
に所定の深さにトラック幅規制溝１４をこの主面１２Ａ
上に一定方向に形成し、主面１２Ａに規定のトラック幅
Ｔｗを有する断面が残る形状に加工する（図３を参
照）。実際に、このトラック幅規制溝１４は、略々断面
形状がＵ字状を成し、主面１２Ａとのなす角は下限と上
限をそれぞれ３°〜６０゜にし、好ましくは８°〜４５
゜である。このようにトラック幅規制溝１４を形成する
ことにより、ギャップ面への磁束の集中効果を得ること
ができ、記録媒体上で隣接するトラックの信号をトラッ
ク幅規制溝１４内の端面で再生して発生する、いわゆる
クロストークを抑えることができる。本実施例では、ト
ラック幅Ｔｗが１５μｍ、トラック幅規制溝１４の角度
は３０゜に設定している。上述した処理を酸化物軟磁性
体１３に対しても行う。この処理によって酸化物軟磁性
体１２に形成したと同じトラック幅規制溝１６を形成す
る。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】次に、図４に示すように、主面１２Ａに形
成したトラック幅規制溝１４に対して垂直方向に巻線を
巻回するための巻線溝１５が形成される。

【手続補正１０】

【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】ところで、トラック幅規制溝１６を形成す
る前に、酸化物軟磁性体１２のフロントギャップのデプ
スゼロの位置近傍に対峙する部分、すなわち前述した位
置近傍領域９ａを非磁性にするため、酸化物軟磁性体１
３は、例えば図５に示すように主面１３Ａ側に溝１３Ｂ
を酸化物軟磁性体１２の巻線溝１５に対応する位置に形
成する。この溝１３Ｂは、断面の形状がくさび型形状に
する。本実施例では、断面形状の深さＤ＝６５μｍ、主
面からの斜面角度４０゜が最終形状として切り出した際
に磁気コアに残る形状にしている。この位置近傍領域９
ａを非磁性にするため、後述する磁性コア半体の接合に
使用するガラス融着処理を行う際の作業温度でほとんど
軟化しないガラス部材１３ｃが、図６に示すように上記
溝１３Ｂに溶融されて充填される。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】このガラス部材１３Ｃを溝１３Ｂに溶融充
填した後に、図７に示すように、トラック幅規制溝１６
が主面１３Ａを穿設してＵ字状の溝が形成される。この
ように加工された後に主面１３Ａの表面が平面に加工さ
れる。このように構成して図１における磁気コア半体２
側の基体が形成される。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】この後、コアブロック１７は、酸化物軟磁
性体１３からなる主面１３Ａに対する裏面１３Ｄ側の研
削が行われる。この研削処理は、一般的に規定の位置関
係を示すギャップ間隔を記録テープ上の記録ピッチ幅の
数倍から数十倍程度にするため用途に応じた値になるま
で行わなければならない。このギャップ間隔を実現させ
た状態が図９に示されている。本実施例では、この磁気
コアの厚さが１５０μｍになるように形成する。切欠部
である溝１３Ｂの深さＤを６５μｍと磁気コアの厚さを
１５０μｍにする関係にあれば、この位置近傍領域９ａ
が磁束に対する抵抗にならないことが確かめられてい
る。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】次に、必要に応じて図１０に示すように酸
化物軟磁性体１３の裏面１３Ｄ側と酸化物軟磁性体１２
の裏面１２Ｂにそれぞれ対向する位置に所定の幅及び深
さからなる巻線ガイド溝１７Ａ、１７Ｂを穿設形成す
る。このように形成されたコアブロック１７は、図１０
に示すようにトラック幅規制溝１５、１６の形成した方
向と平行な方向の切断線ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅに沿って切
断する。この切断によって、少なくとも４個の磁気ヘッ
ドコア１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが作られる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】このような処理手順で磁気ヘッドの形成を
行い、巻線のない側に非磁性部の形成されない同一外径
寸法の比較用の磁気ヘッドと同一のインダクタンスにな
るように巻線の巻回を施して各種の磁気テープでの磁気
ヘッドからの再生出力の比較を行ったところ、巻線溝９
の頂部に対応する位置近傍領域９ａを非磁性からなる部
材で構成することにより、約０．７ｄＢの再生信号特性
の向上が確認されている。また、この際に溝１３Ｂの形
成により応力に対して脆弱になっても、この溝１３Ｂに
非磁性部材を埋め込むことによって機械的強度の減少を
１０％程度に抑えることができるようになる。これによ
り、加工時の歩留まり低下をほとんどなくすことができ
る。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】このように非磁性材を埋め込まずに溝１３
Ｂを形成すると磁気コア半体は、機械的強度が６０％程
度劣化してしまう。上述したレーザビームＬＢを使用す
る方法では、非磁性部材を埋め込むのでなく、照射位置
における化学量論組成を熱的に変成させたり、イオンビ
ームの打ち込みによって他の元素を照射した位置に注入
して化学的な組成を変化させて軟磁性特性を劣化させて
いる。それぞれの方法共に化学量論組成の変化を起こす
が、機械的強度の減少はみられない。このようにしても
加工時における歩留まりの低下をほとんど防ぐことがで
きる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】なお、酸化物軟磁性体としてフェライトを
使用した場合について説明してきたが、本発明は、フェ
ライトヘッドのみに限定されるものでなく、金属軟磁性
体を使用してもよい。この金属軟磁性体の材質として
は、いわゆるセンダストと呼ばれるＦｅ，Ｓｉ−Ａｌ系
の合金、Ｆｅ−Ａｌ系の合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｏ系の合
金、Ｆｅ−Ａｌ系の合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｇｅ系の合金、
Ｆｅ−Ｇａ−Ｇｅ系の合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇｅ系の合
金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｓｉ−Ａｌ系の合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｇ
ａ−Ｒｕ系の合金等の金属材料や強磁性非結晶金属合
金、いわゆるアモルファス合金（例えばＦｅ，Ｎｉ，Ｃ
ｏの一つ以上の元素とＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉの一つ以上の元
素とからなる合金またはこれを主成分としＡｌ，Ｇｅ，
Ｂｅ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚ
ｒ，Ｈｆ，Ｎｂ等を含んだ合金等のメタル−メタロイド
系アモルファス合金、あるいはＣｏ，Ｈｆ，Ｚｒ等の遷
移元素や希土類元素等を主成分とするメタル−メタルア
モルファス合金）またはＦｅやＣｏ基のＣ，Ｎ，Ｏの内
１種以上を含む雰囲気中でスパッタにより形成されたＴ
ａ，Ｚｒ等を含んだ微結晶系合金等を使用する。これら
の金属軟磁性体は、真空蒸着法、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法、クラスター・イオンビーム法等
に代表される真空薄膜形成技術が採用される。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】金属軟磁性体を使用した磁気ヘッドは、例
えば図１３（ａ）に示すように、磁気コア半体１８Ａ上
のギャップ面に対して斜めに軟磁性金属１８ａを成膜し
配置する。磁気コア半体１８Ａは、この成膜した軟磁性
金属１８ａにおける位置近傍領域９ａに相当する部分を
非磁性部ＮＭにしている。例えば図１３（ｂ）に示すよ
うに、ギャップを介して一連続平面になるように軟磁性
金属１８ａが成膜された磁気コア半体１８Ａと巻線溝が
形成されている側の磁気コアと突き合わせてメタル・イ
ン・ギャップヘッド１８が構成される。

【手続補正１８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化物軟磁性体及び／又は金属軟磁性体
   からなる磁気コア半体を磁気ギャップを介して接合し、
   その片側の磁気コア半体にのみ巻線溝が形成されてなる
   磁気ヘッドにおいて、 上記巻線溝の形成されない磁気コア半体側における巻線
   溝の頂部に対応する位置近傍領域が非磁性となるように
   形成されたことを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 上記巻線溝の形成されない側のコア半体
   における磁気テープの摺動方向での磁気コアの厚みは、
   600μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の磁
   気ヘッド。