JPS5911524A - 磁気ヘツドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、磁気ヘッドの製造方法に係り、更に詳しくは
、磁気的最適特性を変化させることなく、優れた耐魔耗
性を有する磁気ヘッドを簡便に得ることが可能な磁気ヘ
ッドの製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

磁気ヘッドは、例えば、オーディオやＶＴＲ（ビデオテ
ープレコーダ）等の磁気記録媒体装置の主要部を構成す
るものであり、チップ、ヨーク及びコイルをその主要構
成材としている。第１図は、このような磁気ヘッドの主
要部を示す概、企図である。図において、磁気ヘッドは
、チップ１ａ及び１ｂが空隙部（ギャップ）２をはさん
で配設され、ヨーク３及びコイル４を具備して成るもの
である。

これらの中で、磁気記録媒体との摺動部を構成するチッ
プは最も重要なものの一つである。このチップを製造す
るための磁性材料には、磁気的性質として、（１）高透
磁率を有すること、（２）磁企及小さいこと並びに（３
）結晶異方性が小さいこと等が要求される。それと同時
に、機械的性質として、（１）優れた耐摩耗性を有する
こと及び（２）加工性が良好であること等が要求される
。

しかしながら、現実には、上記した特性の全てを満足す
る材料を得ること番ゴ、製造上の問題をも含めて困難で
あり、従って、使用目的に応じて、いずれかの特性を犠
牲にして製造されているのが実情である。

例えば、磁気ヘッド用材料として一般に使用されている
ｉ＋”６−５％ｋｌ　−１０％Ｓｉから成るセンダスト
合金は、優れた磁気的特性及び耐摩耗性を有しているも
のの、その加工が困鈴であるという問題点を有してする
。又、センダスト合金は、一般に、鋳造によって製造さ
ｔ′１ているが、その製造時に結晶粒が粗大化するＩＬ
Ｌｌ向か大きく、そのために、加工中に鋳造物の一部が
欠落する、所謂、°゛カケ°′現象が生じ易いという問
題点を有している。史に、結晶粒が大きいことと関連し
て、磁気ヘッドとして使用している間に、結晶粒の結晶
方位の違いにより摺動部の顯耗鼠にバラツギが生じて摺
動面が粗面化したり、チップのギャップ部においてチッ
ピングが生ずる等の問題点を有している。第２図は、鋳
造により製造したセンダスト合金の多紬晶体を、約５分
間パフ研摩したものの研賊表面部分の断面図である。図
から明らかなように、それぞれの結晶粒（Ａ−Ｍ）は約
０．２〜ＩＩＩＩＩＩの大きさを有し、研摩表面は約０
．３μｍ程度の凹凸を有していることがわかる。これは
、結晶粒が粗大化し２、これら結晶粒の結晶方位の違い
により摩耗足に差違が生じていることを示している。

又、４０〜８５％Ｎｉ及び残部が１＝’ｅから成るパー
マロイ合金を使用することが８えられるが、この材料は
、磁気的特性か優れているものの、耐摩耗性が不良であ
り、実用に供することは困難である０ 更に、非晶質合金を使用する磁気ヘッドがあるが、箔状
の積層構造を有する磁気ヘッドを製造する場合には、そ
の工程が繁雑になる上、優れた耐摩耗性が要求されるＶ
ＴＲ川磁用ヘッド等に使用する場合には、耐摩耗性が劣
るという問題点を有している。

上記した材料は、通常、鋳造成いは溶湯急冷法等により
製造、加工されているが、一方において、溶射法により
面接チップを形成する方法か行なわれている。溶射法は
、膜厚形成速度か着しく速く、且つ、均一な組成のチッ
プか形成できるという利点を治している。しかしながら
、空気中−Ｃの処理であるために、浴射祠料が酸化さノ
］たり、或いＶまチップ中に小孔（ボア）な生する等の
問題点を有している。そのため、アルミニウム等を比較
的多く含有する軟質磁性材料を使用すること１９１、ア
ルミニウム等が酸化され枯いために極めて困ケ１（であ
る。しかも、軟質磁性材料においては、磁気的特性や耐
摩耗性の最適な値を与える組成か、上記アルミニウム等
を比較的多く含有する範囲にあるために、このような組
成の軟質磁性材料を使用した磁気ヘッドを得ることが望
まれている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記しに問題点を石消し、磁気的最適
特性を変化させることなく、優れに耐摩耗性を有する磁
気ヘッドを簡便に得ることが１１」能な磁気ヘッドの製
造方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の磁気ヘッドの製造方法は、磁気ヘッドを構成す
るチップの少なくとも記録媒体との摺動面を含む部分を
、低圧プラズマ溶射コーティング法により、軟質磁性材
料を塗布して形成することを特徴とするものである。

以下において、本発明を更に詳しく説明する。

本発明の磁気ヘッドＯＰＡ造方法は、磁気ヘッドを構成
するチップを、低圧プラズマ溶射コーティング法により
、例えば、次のようにして製造するものである。

即ち、磁気ヘッドを構成するチップの所定の形状を有す
る金型を用意し、この金型に必要に応じてマスキング板
等を取り付ける。そして、この金型な低圧中に置き、軟
質磁性材料を、アルゴン（Ａｒ）７′ラズマ炎等により
プラズマ溶射し、頼り也ねることにより積層せしめ、チ
ップを８Ａ造する。

チップの製造は、チップ全体を低圧ゾラスマ溶射法によ
って製造してもよく、又、一部を他の磁性材料を用いて
形成しておき、摺動向を含む部分のみを低圧プラズマ溶
射法により製造してもよい。

更に、磁気ヘッドを構成するヨークに、軟質磁性材料を
低圧プラズマ溶射法により、ａ型を用いて直接付着せし
め製造してもよい。

尚、金型として、ギャツｆ構成材と共に磁気ヘッド部位
そのものの形状を有するものを使用することは、後加工
工程が短縮され、ニアネットシエイプ（Ｎｅａｒ　Ｎｅ
ｔ　５ｈａｐｅ　）　　形成性が得られることから好ま
しい。又、個々のチップ素形材を作成県た後、これらを
組み合わせて機械加ユニし、磁気ヘッドを製造すること
も可能である。

上記により製造したチツ７″は、次いで、必要に応じて
、トランスアークで約８００℃の温度において焼鈍しを
行なった後、所定の形状に精密研屋する。そして、金型
から外し、磁気記録媒体との摺動向を形成する部分を研
摩した後、ヨーク、コイル等と共に所定の操作を施すこ
とにより、磁気ヘッドを借ることができる。

本発明において、チツｆ製造時の低圧プラズマ溶射コー
ティングの条件は、磁性材料を塗布することができる条
件であれば特に限定されない。

本発明において使用される軟質磁性材料は、磁気的特性
および耐摩耗性が良好なものであ２’ｔぽいかなるもの
でも使用可能である。このような軟質磁性材料としては
、飼えば、アルミニウム（Ａｌ）３〜１２重蓋％、ケイ
素（Ｓｉ）４〜１２爪ｈｉ％及び残部が鉄（Ｆｅ）から
成る合金、或いはニツウル（Ｎｉ）　　４０〜８５車ｊ
ｄ％、モリブデン　（Ｍｏ）０〜６重鼠％、ニオブ（Ｎ
ｂ）０〜７重Ｍ％及び残部がクロム（Ｃｒ）から成る合
金等が挙げられる。

〔発明の実施例〕

実施例１ 軟質磁性材料として、それぞれ３２５メツシユ（４５μ
ｍ）の平均粒径な有する、ケイ素９．７Ｍ＜旭％、アル
ミニウム７６１也鼠％及び残部が鉄から成る混合粉末を
用意した。

一方、第３図に示すような形状の磁気ヘッドのチツン″
部分を彫り込んだ金型５を用意し、キ・ヤッノ構成材と
して厚さ０．７μ０１−のアルミナ化切板６゜７をそれ
ぞれ挿入した。この金型のｐ、−Ａ′断面を第４図に示
した。

上記金型のガイド８にマスキング板９を値；合した後、
５０　ｔｏｒｒ　　の低用量において、上記軟質磁性材
料粉末を、Ａｒプラズマ炎により、電流９００Ａ及び８
０ＫＶＡの出力条件でグラズマ溶射を施してチッｆ１．
Ｏを形成した。Ｂ　−Ｂ’断面を第５図に示した。

尚、別途実験を行なったところによると、上記のプラズ
マ溶射条件において、／ラズマ治射１・！ス当り、約３
０μｒｎ　　の膜厚で軟質磁性材料層が形成されること
が確認された。又、プラズマ炎の長さは５０ｃ１ｒＬ程
度に達し、被塗物への街突速１夏がマツハ２に近いもの
となり、軟質磁性材料粉末の俗解も完全であるため均一
な組成で高密度のチップが形成されることが確１＋Ｆ（
された。

次いで、トランスアークにより、釣８００　℃の温度で
５分間焼鈍しを行なった後、炉外に取り出してマスキン
グ板を取り外した。そして、金型５の上面５′と水平に
なるようにチッ７”１０の表面を精密研摩し、それぞれ
のチップ１０ａ及び１０ｂを金型から取り外した。これ
らのチップについて、マスキング板との接触面を平面研
摩仕上げし、更に、マスキング板６を挿入して設けた空
隙部をキ・ヤツゾ部分として研削した後、このギャップ
部分にガラスを封止して、コイル、ヨーク等と共に磁気
ヘッドを構成した。最後に、磁気記録媒体との摺動向を
研摩してＶＴＲ用磁気ヘッドを得た。

上記方法により製造された磁気ヘッドのチップの摺動面
は、その結晶粒が釣０．０５μｍ程度であり、又、チッ
プの密度が１００％であるために、優れた磁気回路特性
を有するものであることが確認された。

又、その耐摩耗性を、従来のセンダスト合金から成る磁
気ヘッドき共ＫＶＴＲＫ実装し比較したところ、その摩
耗−は従来品と比較して、本発明品は約半分の載置であ
り、寿命で２倍以上向上していることが峰紹された。

実施例２ 第６図に示した形状の金型を使用して、実施例１と同一
組成の軟質磁性材料を同様の条件で低圧プラズマ溶射処
理を施し、ニアネットシェイグ・グロセスで磁気ヘッド
を形成した。

尚、第６図において、第３図と同じものには同一の番号
を（ｑしてある。又、第７図は第６図のＣＣ／断面を、
第８図は同じくプラズマ溶射処理後のＤ　−１）’断面
をそれぞれ示すものである。

第６図において、磁気回路を形成するチップ部分を彫り
込んだ金型に、ギャッ′／″構成材として厚さ０．７μ
ｍ　のサファイア板１１か挿入さ７′１ている。

この金型な用いて実施例１と同様のフ０ラズマ溶側条件
で溶射をｍ　Ｌ、た後、同様の操作でＶＴＲ用磁気ヘッ
ドを得た。

この磁気ヘッドについて、実施例１と同様に［７て結晶
粒、落度、磁気回路特性並びに耐胎耗性を調べたところ
、実施例１とはｌ！ｊ同等の結果か得られた。

実施例３ 実施例１において、軟質磁性材料として、平均粒径３２
５メツシユ（４５μｍ）を有する、ニッケル８１　重量
％、モリブデン５．５ｍｍ％及び残部が鉄から成る混合
粉末を用いた他はすべて同様の操作にて、低圧プラズマ
溶射コーティング法によりチップを形成し、磁気ヘッド
を製造した。

上記方法により製造された磁気ヘッドのチップ摺動面は
、その結晶粒が０．０３μｍ以下であり、又、チップの
密度が１００％であるために、優れた磁気回路特性を有
するものであることが確認された。

又、その耐摩耗性を、従来のセンダスト合金から成る磁
気ヘッドと共に、実施例１と同様の方法で比較したとこ
ろ、その賭耗坦は従来品に対し、本発明品は約半分の載
置であり、本発明品が優れていることが確認された。

変形例 実施例と同様の方法で、磁気ヘッドを構成するそれぞれ
の歯形材を作製した後、機械的に集積して製造した磁気
ヘッドも同等の性能を有することが確認された。

又、チップ暴利としてパーマロイ糸合金を使用し、これ
に低圧プラズマ溶射法を用いて、磁気記録Ｑｉｌｉ体と
の摺動面を含む部分を軟質磁性材料で形成した場合にも
良好な性能を有する磁気ヘッドを得ることが可能である
。

〔発明の効果〕

本発明の磁気ヘッドの製造方法によれば、従来その製造
に使用することが困候であった軟質磁性材料を用いて、
簡便に、往つ、大鼠の磁気ヘッドを製造することが可能
なものである。しかも、その軟質磁性材料の組成は、ア
ルミニウムを比較的高濃度で含有する磁気的最適特性の
ものを使用することかｉ＋］能である。更に、グラス゛
マ溶射コーティング中に破塗物の極性を逆の極性にする
ことにより、破溶射面（チップ表面）を清浄化すること
がｉＪ能な上、溶射終了後、６ｉｔ　ｔｔ材料を供給せ
ずに溶射を施すことにより、炉側１をｌ！ｌ！続的に施
工することが可能であるという利点をもイｉ　ｔ−てい
る。

本発明の製造方法により旬られる磁気ヘッドは、寸法精
度か良好なものであり、磁気的最適特性が劣ることなく
優れた耐摩耗性を有１゛るものである。

又、結晶粒が均一で微細なものであるために、磁気記録
媒体との摺動面において摩耗ｔｔｊの相違による粗面化
が起こらず、チッピングや”力う°゛等の現象が生ずる
ことのないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図＆−１磁気ヘッドの概念図、第２図を４センダス
ト合金のパフ研摩後の表面の［ｌｊｉ曲図、第３１ツロ
：を実施例１における金型の概念図、第４図は第３図の
Ａ　−Ａ’断面図、第５図は低圧）°ラスマ溶射後の第
３図のＢ　−Ｂ’…１面図、第６図は実ｈｕＬ例２に４
５ける金型の概念図、第７図は粕６図のｃ　−ｃ’断面
図及び第８図は低圧、７″ラズマ溶射接の第６図の１）
　−１）′断面図である。 １　ａ、　　１　ｂ、　　１　ｏ−・−チップ、２−・
Ａ−ヤッ／、３・・・ヨーク、４・・・コイル、５・・
・薇捜、５′・・・金型上１１’ｌｌ、６．７・・・ア
ルミナ化切板、８・・・〃イド、９・・・マス４ング板
、１１・・・サファイア板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ヘッドを構成するチップの少なくとも記録媒
   体との摺動面を含む部分を、低圧プラズマ溶射コーティ
   ング法により、軟質磁性材料を塗布して形成することを
   特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. （２）軟質磁性材料がアルミニウム（ｉ）３〜１２重飢
   ％、ケイ素（Ｓｔ）４〜１２重加％及び残部が鉄（Ｆｅ
   　）から成るものである特許請求の範囲第１項記載の磁
   気ヘッドの製造方法。
3. （３）　　軟質磁性材料力・ニッケル（Ｎｉ）４ｏ〜８
   ５重世％、モリグデ゛ン（Ｍｏ）０〜６重Ｍ％、二Ａグ
   （Ｎｂ）０〜７重坦％及び残部がクロム（Ｃｒ）から成
   るものである特ｉ＋！ｌ−請求の範囲第１項記載の磁気
   ヘッドの製造方法。