JP2804411B2 - 磁気ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドに関し、よ
り詳細には、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等の磁気
記録再生装置に搭載されるコンビネーションヘッドなど
の磁気ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般のＶＴＲに用いられているコンビネ
ーションヘッドは、ヘッドベース上に２個の磁気ヘッド
チップが近接して接着剤により貼り付けられている。Ｖ
ＨＳ（登録商標）規格等の保磁力（Ｈｃ）が６５０Ｏｅ
程度の酸化鉄テープを用いるＶＴＲの磁気ヘッドでは、
磁気ヘッドチップの磁気コア材としてフェライトが用い
られている。図６は、従来のフェライトチップの磁気テ
ープとの摺動面形状を示す図で、図中、２１はフェライ
ト基板、２２はボンディングガラス、２３はギャップで
ある。なお、２個のヘッドチップの構造は同じであるた
め片方のみ示す。ヘッドチップは、磁気コアであるフェ
ライト基板２１と、非磁性であるボンディングガラス２
２及び非磁性であるギャップ２３で構成されている。

【０００３】また、Ｓ−ＶＨＳ規格等の保磁力（Ｈｃ）
が９５０Ｏｅ程度の酸化鉄テープ又は保磁力（Ｈｃ）が
１５００Ｏｅ程度のメタルテープ（ＭＥ、ＭＰ）などの
高保磁力テープを用いるＶＴＲの磁気ヘッドでは、メタ
ルインギャップヘッド（ＭＩＧヘッド）や薄膜積層ヘッ
ドが用いられている。これらは、フェライトの飽和磁束
密度（Ｂｓ＝５０００Ｇ）に対して、センダスト（Ｂｓ
＝１１０００Ｇ）、アモルファス（Ｂｓ＝８０００以
上）等の軟磁性合金膜を磁気コアの少くとも一部に用い
ることにより、高保磁力テープに記録が十分出来るよう
に対応した磁気ヘッドである。

【０００４】図７（ａ）〜（ｄ）は、ＭＩＧヘッドの代
表的な摺動面形状を示す図で、図（ａ）は平行型、図
（ｂ）はΣ型、図（ｃ）は傾斜型、図（ｄ）はクロス型
である。図中、２４は軟磁性合金膜で、その他、図６と
同じ作用をする部分は同一の符号を付してある。フェラ
イト基板２１の上に軟磁性合金膜２４が形成されている
構造となっている。図８（ａ）,（ｂ）は、薄膜積層ヘ
ッドの代表的な摺動面形状を示す図で、図（ａ）はラミ
ネート型、図（ｂ）は傾斜型である。図中、２５は軟磁
性積層合金膜、２６は非磁性基板で、その他、図６と同
じ作用をする部分は同一の符号を付してある。非磁性基
板２６の上に軟磁性積層合金膜２５が形成されている構
造となっている。フェライトヘッド、ＭＩＧヘッド、薄
膜積層ヘッドの性能比較を表１に示す。表１より薄膜積
層ヘッドは、基板性能において、他のヘッドよりも優れ
ていることを示している。

【０００５】

【表１】

【０００６】薄膜積層ヘッドの非磁性基板２５は、主
に、セラミック又は結晶化ガラスが用いられている。特
に、軟磁性合金膜２４がセンダストをはじめとする鉄糸
合金の場合、熱膨張係数αは、例えば、１００℃〜７０
０℃の範囲において、１６０×１０^-7／℃であり、セラ
ミック材料の場合、α＝１４５×１０^-7／℃が上限であ
る。従って、熱膨張係数αをできるだけ軟磁性合金膜に
合致させて成膜時の積層膜の内部応力およびヘッド製造
プロセスにおける熱応力を緩和するためにはセラミック
材料よりも熱膨張係数が高い結晶化ガラスの方が有利で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
結晶化ガラスを用いた薄膜積層ヘッドの場合、ある特定
のテープにおいて、テープとヘッドの高速摺動にともな
い、ヘッドの摺動面上の結晶化ガラス基板において、摩
擦帯電によりプラスに帯電した電荷が蓄積され、ある一
定量を越えたときにテープとヘッド間の空気の絶縁破壊
現象により放電が起こり、放電にともない発生する磁界
により磁気ヘッドの巻線に誘導電流が生じ、再生画面上
にノイズ（放電ノイズ）が発生するという問題点があ
る。

【０００８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、摩擦帯電量を少なくし、放電ノイズの発生を
なくすことにより、再生画面にノイズが発生しないよう
にした磁気ヘッドを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、（１）複数の磁気ヘッドチップが近接し
てヘッドベース上に配設され、該磁気ヘッドチップが非
磁性基板の上に設けられ、軟磁性薄膜が磁気コアとして
形成されている磁気ヘッドにおいて、前記各磁気ヘッド
チップの非磁性基板の材料が各々組成の異なる結晶化ガ
ラス基板であること、或いは、（２）複数の磁気ヘッド
チップが近接してヘッドベース上に配設され、該磁気ヘ
ッドチップの一方が結晶化ガラス基板の上に軟磁性膜が
磁気コアとして形成されており、他方がフェライトのみ
又はフェライト基板の上に軟磁性膜が成膜され、磁気コ
アとして形成されていることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】２種類の結晶化ガラスが同時にテープと摺動す
ることにより、一方の結晶化ガラス基板Ａと磁気テー
プ、他方結晶化ガラス基板Ｂと磁気テープの摩擦帯電状
態がそれぞれ異なるため、各材料間の電子の移動の挙動
が複雑になり、結果的に同種類の結晶化ガラス基板で構
成されたコンビネーションヘッドと比べ、異なる組成の
結晶化ガラス基板で、構成されたコンビネーションヘッ
ドの方がヘッドとテープ系全体において、電子の移動が
少なくなり、摩擦帯電量が小さくなり、テープとヘッド
間の空気の絶縁破壊が生じるほどの摩擦帯電量に至らず
（緩和作用により、表面蓄積電荷量が大きく増え続けな
い程度の帯電量となる）放電ノイズは発生しない。

【００１１】

【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図１は、本発明による磁気ヘッドの一実施例を説
明するための構成図で、図中、１はヘッドベース、２，
３はヘッドチップ、４は磁気ヘッドである。ヘッドベー
ス１上に２個のヘッドチップ２，３が近接して接着剤に
より貼り付けられている。図２は、図１に示す磁気ヘッ
ドの摺動面を示す図で、５はボンディングガラス、６は
ギャップ、７は軟磁性合金膜、８，９は非磁性基板であ
る。非磁気性基板８，９上に軟磁性合金膜であるセンダ
スト（ＦｅＡｌＳｉ）薄膜７が蒸着されており、非磁性
の数千オングストロームの膜厚の中間膜（たとえば、Ｓ
ｉＯ₂膜など）で絶縁された多層膜構造となっている。
また、ギャップ６を介した磁気コアは、ボンディングガ
ラス５により接合されている。このヘッドチップ２に用
いられている非磁性基板８の材質は結晶化ガラスＡであ
り、ヘッドチップ３に用いられている非磁性基板９の材
質は結晶化ガラスＢである。結晶化ガラスＡ，Ｂの組成
を表２に示す。

【００１２】

【表２】

【００１３】また、図１，図２に示す磁気ヘッドは、ヘ
ッドチップ２のトラック幅Ｔｗは５８μｍ（１０層積層
膜）ヘッドチップ３のトラック幅は１９μｍ（４層積層
膜）であり、それぞれのヘッドチップのギャップ６の間
隔Ｘは７４０μｍである。これらの寸法は、この実施例
と異なっていても本発明の効果に対して何ら影響を及ぼ
さない。

【００１４】次に、本発明ヘッドと従来のヘッドをＳ−
ＶＨＳ据置ＶＴＲに搭載した結果について説明を行う。
図３は、Ｓ−ＶＨＳ ＶＴＲを上ドラムの配置図で、図
中、１ａ，１ｂはヘッドベース、１１Ａ〜１５Ｂはヘッ
ドチップ、１６，１７はフェライトヘッドである。ヘッ
ドベース１ａ，１ｂ上に貼りつけられているヘッドチッ
プ１１Ａ，１２Ｂ及びヘッドチップ１１Ｂ，１２Ａが薄
膜積層ヘッド構造である。また、Ａ，Ｂの記号はアジマ
ス角度を示し、Ａが＋アジマス（時計方向）、Ｂが−ア
ジマス（反時計方向）である。さらに、ヘッドチップ１
１Ａ，１１Ｂは標準モード（ＳＰ）の記録再生専用ヘッ
ドであり、ヘッドチップ１２Ａ，１２Ｂは３倍モード
（ＥＰ）の記録再生専用ヘッドである。それ以外のヘッ
ドチップ１３Ａ，１３Ｂ、及びヘッドチップ１４Ａ，１
４Ｂは特殊再生及びＥＰに関しては互換再生用のフェラ
イトヘッドで、ヘッドチップ１５Ａ，１５ＢはＦＭオー
ディオ用のフェライトヘッドで、ヘッドチップ１６，１
７はフライングイレース用のフェライトヘッド（アジマ
ス角度０°）である。これらのヘッド材料はフェライト
であるため摩擦帯電による放電ノイズは発生しない。薄
膜積層ヘッドチップ１１Ａ，１１Ｂ及び１２Ａ，１２Ｂ
をそれぞれ基板材質をかえて組み合わせたときの各種Ｓ
−ＶＨＳテープでの摩擦帯電による放電ノイズレベル量
を表３に示す。

【００１５】

【表３】

【００１６】各組合せにおける薄膜積層ヘッドをＳ−Ｖ
ＨＳ ＶＴＲ（ＶＣＢＳ５００（シャープ製）を使用）
に搭載し、無記録テープを再生し、デジタルオシロスコ
ープで放電ノイズレベル量を測定した。ただし、数値は
完全な絶対値測定ではなく、時間と共に変化するため測
定回数を多くする程精度が高くなる。表３のデータは放
電ノイズが発生した時の２回の合計値を相対値比較した
ものである。

【００１７】ここで、ヘッドチップ１１Ａ，１１Ｂ，１
２Ａ，１２Ｂの基板材質とテープＡの組合せ（試験Ｎｏ
１）の放電ノイズ量を１００％とし、他の組合せは、こ
れに対する相対比較とした。表３の結果より、ヘッドチ
ップの基板材質を同種類のものよりも異種類のものにし
た方が、放電ノイズレベル量は小さくなっていることが
わかる。次に、ピンオンディスク試験機を用いてヘッド
チップの基板材質の直接的な摩擦帯電量の測定を行なっ
た。

【００１８】図４は、測定装置の構成図で、図中、１８
はディスク、１９はピン試験片、２０は磁気テープ、２
１は表面電位計である。ヘッドチップの基板材料をディ
スク１８の形状にし、表面を鏡面１００Åにした。ディ
スク１８は１インチの円板であり、１５０ｒｐｍで回転
させた。ピン試験片１９を一定荷重５０ｇをかけた。ピ
ン形状は２ｍｍ角であるが、片方向に１０Ｒの加工が施
してある。ピンの先端部に磁気テープ２０を両面テープ
で貼りつけ、ディスク１８と接触させた。摩擦帯電量
は、表面電位計２１をディスク１８より２〜３ｍｍの上
に位置し測定を行った。なお、結晶化ガラスＡと結晶化
ガラスＢの複合ディスクは、図５のように９０°毎に貼
りあわせたものを一体化させて作成した。結果を表３に
示す。放電ノイズレベル量と相関がとれていることが分
る。次に、各種テープを変えて検討を行なった結果を表
４に示す。本発明によるヘッドは、従来ヘッドと比較
し、すべてのテープに対し、放電ノイズレベル量が小さ
くなり、さらに、ピンオンディスク試験による摩擦帯電
量の直接測定の結果もこれを裏付けている。

【００１９】

【表４】

【００２０】上記の検討により、本発明ヘッドは摩擦帯
電量が少なく、結果的にＶＴＲ上での放電ノイズの発生
を抑制する効果があることが判明した。さらに、表３に
示すように、フェライトは摩擦帯電が発生しない。した
がって、結晶化ガラスとフェライトのそれぞれのヘッド
チップをヘッドベース上に配設すれば、同一の効果が得
られる。ただし、フェライトヘッドを用いた場合、従来
の磁気ヘッドの性能は、表１のように、薄膜積層ヘッド
より劣化する。そこで、ＭＩＧヘッドにするか、又はフ
ェライトヘッドのみとし、特殊再生専用に用いる等のヘ
ッドの使い方に応じた対応によりフェライトを基板とし
たものと組合せることも可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下のような効果がある。すなわち、複数の
磁気ヘッドチップの非磁性基板の材料がそれぞれ組成の
異なった結晶化ガラス基板であるので、摩擦帯電量が小
さくなり、放電ノイズが発生しなくなるため、再生画面
にノイズが発生するという問題が解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気ヘッドの一実施例を説明する
ための構成図である。

【図２】図１における磁気ヘッドの摺動面を示す図であ
る。

【図３】本発明による磁気ヘッドを搭載したＶＴＲの上
ドラムのヘッド配置を示す図である。

【図４】本発明に係るピンオンディスク試験による摩擦
帯電量測定装置の構成図である。

【図５】本発明に係る複合基板ディスクの説明図であ
る。

【図６】従来のフェライトヘッドの摺動面を示す図であ
る。

【図７】従来のＭＩＧヘッドの摺動面を示す図である。

【図８】従来の薄膜積層ヘッドの摺動面を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…ヘッドベース、２，３…ヘッドチップ、４…磁気ヘ
ッド、５…ボンディングガラス、６…ギャップ、７…軟
磁性合金膜、８，９…非磁性基板。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の磁気ヘッドチップが近接してヘッ
   ドベース上に配設され、該磁気ヘッドチップが非磁性基
   板の上に設けられ、軟磁性薄膜が磁気コアとして形成さ
   れている磁気ヘッドにおいて、前記各磁気ヘッドチップ
   の非磁性基板の材料が各々組成の異なる結晶化ガラス基
   板であることを特徴とした磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 複数の磁気ヘッドチップが近接してヘッ
   ドベース上に配設され、該磁気ヘッドチップの一方が結
   晶化ガラス基板の上に軟磁性膜が磁気コアとして形成さ
   れており、他方がフェライトのみ又はフェライト基板の
   上に軟磁性膜が成膜され、磁気コアとして形成されてい
   ることを特徴とした磁気ヘッド。