JPS63100605A - 磁気ヘッド - 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】 本発明は、ビデオ信号等の記録再生に用いる磁気ヘッド
に関するものである。

周知の如く、金属酸化物磁性材料は、高周波における渦
流損が少く、実効透磁率が大きいのでビデオ信号等の高
周波の記録再生用ヘッド材料として用いられている。し
かし材料特有の脆性のため、短波長記録に必要な動作ギ
ャップ面の加工精度が得がたいこと、およびテープ摺動
によるチッピングさらにまた飽和磁束密度も比較的小さ
いなどの欠点がある。

従来このチッピングによる問題を軽減する手段として、
ガラス質の非磁性材料をギャップのスペーサとして溶着
充填する方法がある。この際ガラス質非磁性材料と金属
酸化物磁性材料とは高温で融着させる必要があるので、
金属酸化物磁性材料とガラス質が界面において相互に熱
拡散し、両者の接合部境界が組成的に明確でなくなる。

その様子を第１図および第２図に示す。

第１図は金属酸化物磁性材料、例えばフェライト磁芯１
よりなる磁気ヘッドの動作ギャップ部のギャップ間隔ｄ
にガラス２を熔融充填したものである。第２図は該フェ
ライトのギャップ近傍のフェライト組成の濃度分布を模
式的に示している。

融着の際の熱拡散によりフェライト組成の一部分が動作
ギャップに充填されたガラス中に拡散するため点線で示
した理想的濃度分布を呈することは不可能であり、実線
の如く濃度分布は除々に変化し、明確な所定のギャップ
間隔ｄを得られないため、いわゆるギャップ損失となり
、短波長記録効率を損う結果となっている。

他の方法として、フェライト磁芯の動作ギャップ構成面
に靭性に富み機械的加工の精度も得やすい金属磁性材料
例えばセンダストの薄片を接合剤により貼着する方法が
ある。

この場合、センダスト薄片の厚さとしては、高周波磁束
に対する表皮効果厚を考慮して十分薄くする必要がある
が、例えばビデオ信号の周波数に対応するセンダスト薄
片を貼着することは工作上極めて困難で、必然的に渦流
損の大きい範囲の厚板を動作ギャップ構成面に貼着する
ことになり、磁気特性を劣化させる。

また、このように接着剤を使用してフェライトとセンダ
スト片を貼着すると、必然的に信号磁束の流れる磁路中
に非磁性の接着剤層が存在することとなるため、磁路の
磁気抵抗が大きくなるとともに、この接着剤層が擬似ギ
ャップを形成する虞れも生じる。さらに、フェライトと
センダストの磁気的な結合を強くするためには前記接着
剤層を十分薄くする必要があり、接着剤層を薄くすると
フェライトとセンダストの十分な機械的な結合が得られ
ない問題がある。

また、他の方法として、金属磁性材料をメツキまたは蒸
着により付着せしめることが考えられている。

第３図はこの方法によって得られた磁気ヘッドの例を示
す。１はフェライト磁芯、２はガラス質非磁性材料で形
成された幅ｄ１　の動作ギャップ、３は動作ギャップ構
成面に付着された厚さｄ２の金属メツキ層を示す。一般
にフェライト等の酸化物上へのメツキや蒸着は、その結
合力に乏しいため実用的なヘッドの構成には不適当であ
るが、結合性をよくするため前処理として酸化物表面を
水素等で還元し、組成金属を表面に析出させてメツキの
下地とし、その上にパーマロイ等の強磁性金属をメツキ
した後、アニールを施す方法がある。

この方法では酸化物の表面層のみの還元制御が困難であ
り、還元層はかなりの深さとなる。また後処理のアニー
ルに於ては、酸化物と金属の界面で酸化還元反応を起し
易く、良好な磁性を得る温度条件では接合面の材料組成
はかなり変化するため、その組成変化部における磁気特
性の劣化あるいはその組成変化部が擬似ギャップとして
動作する問題が生じる。

第４図は第３図に示した磁気ヘッドの動作ギャップ周辺
の材料の磁性的組成変化を模式的に示したものであり、
ａは第３図のフェライト磁芯１、ｂは金属メツキ層２の
接合面における変化を示している。

さらにメツキまたは蒸着法の可能な磁性合金はかなり制
限され、動作ギャップの形成に必要な磁気的２機械的に
良好な性質を有する合金磁性材料、特てセンダスト系合
金の如き材料のメツキは現在の技術では極めて困難であ
る。

以上の多くの例で示した如く、従来の金属酸化物磁性材
料を磁芯とする短波長記録の磁気ヘッドの動作ギャップ
部において、磁気的９機械的な諸問題があった。

本発明は上記問題点を解決、するものであり、金属酸化
物磁性材料と金属磁性材料との結合部においても金属磁
性材料と非磁性材料の結合部においても、各々の組成を
変化せしむることなく強固に結合せしめた磁気ヘッドを
提供するものである。

即ち、本発明の骨子は金属酸化物磁性材料に結合させる
合金磁性材料として、センダスト系合金を選び結合法と
して、プラズマイオンの加速エネルギーによりセンダス
ト系合金の微粒子あるいはその成分元素を加速して金属
磁性材料面に打ち込み、極めて強固な結合力をもって緻
密な組織のセンダスト系合金膜を形成し、このセンダス
ト系合金膜面をもって動作ギャップの対向面を形成する
ことにある。この構成においては、動作ギャップ部が高
透磁率、高飽和磁束密度、高硬度を有するセンダスト系
合金膜によって明確に区別されるため、高密度記録再生
用磁気ヘッドとして高性能を発揮するものである。

第５図は金属酸化物磁性材料面にセンダスト合金膜を強
固に結合して形成させる方法の一例を示す。

鉄、硅素、アルミニュームを主体とするセンダスト系合
金５と、磁気ヘッドの磁路構成用金属酸化物磁性体６を
対峙させて、気圧１ｏ−２〜１ｏ−３トールのアルゴン
等の不活性ガスのグロー放電気中４に配置し、アルゴン
イオンの衝撃によりセンダスト系合金５の超微粒子ある
いはその成分元素を加速飛散させて、この超微粒子ある
いはその成分元素の運動エネルギーにより、金属酸化物
磁性材料６の表面に前記超微粒子あるいはその成分元素
を打ち込みセンダスト合金膜７を形成させるものである
。

この際、金属酸化物磁性材料は常時不活性ガス中にある
ため表面が清浄に保たれ、そこに飛来するセンダスト系
合金の超微粒子あるいはその成分元素は酸化物磁性体６
０表面原子層に打ち込んで強固な結合層が成立し、その
結合層を下地として、その上に極めて緻密な組織のセン
ダスト系合金膜が所定の厚さに形成される。

第６図は、第６図の手段によってセンダスト系合金膜７
が、金属酸化物磁性材料よりなり、磁気ヘッドの磁路の
主体となるヘッド磁芯６，６′のそれぞれの動作ギャッ
プ構成面に付着された状態を示すもので、以後は、従来
の磁気ヘッドの製造法と同様にセンダスト合金膜７間に
動作ギヤツブとなるガラスを７００Ｃ〜８ｏＯ℃の温度
で介在せしめて両ヘッド磁芯６，６′を接合した後に、
所定の幅に切断して個々の磁気へラドコアとする。

そして、このようにして得られた磁気ヘッドは、動作ギ
ャップ構成面にセンダスト合金膜７が形成されているた
め、非磁性材であるガラスとセンダスト合金膜子とが界
面において相互に熱拡散することはなくなり、動作ギャ
ップ部がセンダスト合金膜によって明確に区別されるこ
ととなる。

第７図は、本発明により得られた磁気ヘッドの一例を示
した図である。

第７図において、８は動作ギャップ、９は電磁変換用コ
イル、１０はパックギャップ、１１は動作ギャップ８の
側部に設けられた切欠部に充填されたガラス材層を示す
。

第８図は本発明による磁気ヘッドの他の一例を示すもの
で、金属酸化物磁性材料よりなるヘッド磁芯６，６′の
動作ギャップ構成面を含むヘッド磁芯６，６′の内側全
面に前述と同様の手段によりセンダスト系合金膜７を形
成せしめている。

この構成によると、パックギャップ構成面にもセンダス
ト系合金膜７が存在するため、このセンダスト系合金膜
７を利用して、金属酸化物磁性材料間では困難な金属ろ
う付が可能となり、より強固に両ヘッド磁芯６，６′を
接合できるものである。

以上のように本発明によれば金属酸化物磁性材料で磁路
の主体となる２個の磁気コアを形成し、この磁気コアに
おける互すに相対向して作動ギャップを構成すべきギャ
ップ構成面全面のみにセンダスト合金膜が形成されてい
るため、ガラスで２個Ｏ磁気コアを接合する際、ガラス
とでンダスト合金膜とが界面ておいて相互に熱拡散する
ことはなくなり、動作ギャップ部が明確な磁気ヘッドを
提供できる。

また、本発明では金属酸化物磁性材料よりなるコアのギ
ャップ構成面全面のみにセンダスト合金膜を設けるもの
であるため、磁気テープと接するテープ摺動面の大半は
金属酸化物磁性材料であるため、この金属酸化物磁性材
料の有する耐摩耗性の優れた点はこのまま生かされるも
のである。

また、センダスト合金膜厚は、付着効率と時間によって
精密に制御できるため、予定する高周波磁束の周波数に
対応して渦流損失の影響を極小となるような厚さに選定
することが容易に可能なものである。

さらに、ガラス充填部によって両コア間の機械的強度を
高め作動ギャップ部からの破壊がなくなシ、特性９品質
が向上するとともに、ギャップ幅精度が向上する。

また、ヘッドトラック幅よシも幅広のコアでヘッドが構
成されるのでテープ摺動による耐摩耗性の向上が図れる
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第３図は、それぞれ従来の磁気ヘッドを示
す斜視図、第２図および第４図はそれぞれ従来の磁気ヘ
ッドの動作ギャップ近傍の磁性材料の特性変化を模式的
に示す図、第６図は本発明の磁気ヘッドを得るための装
置の一例を示す構成図、第６図は本発明の磁気ヘッドの
製造過程におけるヘッド磁芯の一例を示す斜視図、第７
図および第８図はそれぞれ本発明による磁気へクドの実
施例を示す斜視図である。 θ、６′・・・・・ヘッド磁芯、７・・・・・・センダ
スト系合金膜、８・・・・・・動作ギャップ、１ｏ・・
・・・・バックギャップ０ 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 と 第２図 第３図 第　５　図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属酸化物磁性材料で磁路の主体となる２個の磁気コア
   を形成し、この磁気コアにおける互いに相対向して少な
   くとも作動ギャップを構成すべきギャップ構成面全面に
   不活性ガス中のプラズマイオンのエネルギーにより、磁
   性合金の超微粒子あるいはその成分元素を加速して打ち
   込み、その金属酸化物磁性材料と強固に結合した磁性合
   金膜を形成し、ギャップ面からコアの一部に切欠ガラス
   充填部を設け、その２個の磁気コアのギャップ構成面全
   面のみにそれぞれ形成された磁性合金膜間に前記磁気ヘ
   ッドの作動ギャップとなるガラスを形成してなる磁気ヘ
   ッド。