JP3031807B2 - 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、フェライト単結晶など
の磁性材料により形成されたコアに高飽和磁束密度の金
属層が形成されて、金属層の対向面に磁気ギャップが形
成された磁気ヘッドに係り、特にコアと金属層との疑似
ギャップによるヘッド出力の周波数特性のうねりを抑制
できるようにした磁気ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】メタルテープを使用する磁気記録再生装
置では、コアに高飽和磁束密度の金属層を形成し、この
金属層の接合面に磁気ギャップを形成するいわゆるメタ
ルインギャップ（ＭＩＧ）構造の磁気ヘッドが使用され
る。図８は従来の８ｍｍＶＴＲ装置に搭載されるＭＩＧ
構造の磁気ヘッドの記録媒体摺動面を拡大して示す平面
図である。コアＦ１とＦ２はＭｎ−Ｚｎフェライトの単
結晶材料により形成されている。両コアＦ１とＦ２に
は、センダストまたはＦｅ−Ｔａ−Ｃ系の微結晶材料な
どによる高飽和磁束密度の金属層Ｍがスパッタリングな
どにより形成され、この金属層Ｍの接合部にガラス材料
が介在されて、磁気ギャップ対向面Ｇとなっている。

【０００３】記録媒体摺動方向（Ｔ方向）は、コアＦ１
とＦ２の側面Ｓと平行な方向である。また磁気ギャップ
対向面Ｇは記録媒体摺動方向（Ｔ方向）の直交線に対し
てアジマス角度θを有している。８ｍｍＶＴＲ用の磁気
ヘッドでは、アジマス角度θが±１０度である。両コア
Ｆ１とＦ２の摺動面１ａ，２ａでのフェライト単結晶材
料の結晶方位はβ方位、すなわち摺動面１ａ，２ａに
（１１０）面が現れ、（１１０）面内の＜１００＞方向
が、磁気ギャップ対向面Ｇに対して９０度方向とされて
いるのが一般的である。このβ方位であると、テープ摺
動面１ａ，２ａの摩耗が最小限となり、磁気ギャップ対
向面Ｇの深さ（ギャップデプス）の浅い８ｍｍＶＴＲ用
の磁気ヘッドにおいてコア摩耗による問題が生じにくく
なる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらＭＩＧ構
造の磁気ヘッドでは、コアＦ１，Ｆ２と高飽和磁束密度
の金属層Ｍとの接合部に実質的な磁気ギャップが形成さ
れ、信号の記録または再生においてこの部分が疑似ギャ
ップｇとして機能する。図９は、この種の磁気ヘッドの
再生出力について、横軸に周波数、縦軸に周波数特性を
示したものである。この線図に示すように、前記疑似ギ
ャップｇの働きにより、周波数特性にうねりが生じる現
象がある。特に図８に示す従来の磁気ヘッドでは、磁化
容易方向となる＜１００＞方向が磁気ギャップ対向面Ｇ
に垂直に向けられているため、疑似ギャップｇの働きの
比率が高くなり、周波数特性のうねり量が大きくなって
いる。

【０００５】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、前記疑似ギャップによる周波数特性のうねりを抑
制し、しかもコアの記録媒体摺動面の摩耗量の増大を防
止できる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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、単結晶磁性材
料のコアに高飽和磁束密度の金属層が形成され、この金
属層の対向面に磁気ギャップが形成されている磁気ヘッ
ドにおいて、コアの記録媒体摺動面に（１１０）面が現
れ、前記（１１０）面内の＜１００＞方向が、前記金属
層のギャップ対向面の垂線に対し５度以上の傾き角を有
し、かつ、前記（１１０）面内の＜１００＞方向が記録
媒体摺動方向に対して傾き角を有し、この傾き角が３０
度未満であることを特徴とするものである。

【０００７】上記において、前記（１１０）面内の＜１
００＞方向が、前記金属層のギャップ対向面の垂線に対
し３５度以下であることが好ましい。また、前記（１１
０）面内の＜１００＞方向が、記録媒体摺動方向に対し
て２０度未満の傾き角を有することがより好ましい。

【０００８】

【作用】上記手段では、コアの記録媒体摺動面に現れて
いる（１１０）面の磁化容易方向である＜１００＞方向
が、磁気ギャップ対向面の垂線に対して傾き角を有して
いる。したがってコアと高飽和磁束密度の金属層との境
界の疑似ギャップの機能が抑制され、ヘッド出力の周波
数特性のうねりを低減できるようになる。

【０００９】単結晶磁性材料の（１１０）面内の＜１０
０＞方向は耐摩耗性に影響を与えるものであるが、この
＜１００＞方向を記録媒体摺動方向に対して所定角度以
下の傾きとすることにより、コアの記録媒体摺動面の摩
耗量を影響のきわめて少ない範囲に収めることができ
る。摩耗性の影響をきわめて少なくするための、＜１０
０＞と記録媒体摺動方向との傾き角の最も好ましい範囲
は、３０度未満である。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面により説明する。
図１は磁気ヘッドＨの斜視図であり、図２ないし図５は
磁気ヘッドＨの記録媒体摺動面を実施例別に示す拡大平
面図である。磁気ヘッドＨは、メタルテープを使用する
例えば８ｍｍＶＴＲ装置の回転ドラムに搭載されるもの
である。この磁気ヘッドＨは、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの
単結晶材料により形成されたコアＦ１とＦ２とを有して
いる。両コアＦ１とＦ２には高飽和磁束密度のセンダス
トまたはＦｅ−Ｔａ−Ｃ系の微結晶材料などの金属層Ｍ
がスパッタリングなどにより形成されている。この金属
層Ｍどうしの対向部が磁気ギャップ対向面Ｇとなってい
る。両コアＦ１とＦ２との接合部中腹にはコイル溝３が
形成され、この溝３内から両コアＦ１とＦ２にコイルが
巻かれる。

【００１１】図１に示すように、本発明では、両コアＦ
１とＦ２の記録媒体摺動面１ａと２ａにフェライト単結
晶の（１１０）面が現れており、この（１１０）面内の
＜１００＞方向が、磁気ギャップ対向面Ｇの垂線Ｌに対
し傾き角αを有している。フェライト単結晶材料の磁化
容易方向である＜１００＞方向が前記垂線Ｌに対して傾
き角αを有していることにより、コアＦ１，Ｆ２と金属
層Ｍ，Ｍとの境界部の疑似ギャップｇの働きを抑制で
き、これによりヘッド出力の周波数特性のうねりを従来
のβ方位のものよりも低減できる。また、＜１００＞方
向に、垂線Ｌに対する傾き角αを与えると、＜１００＞
方向がコア側面Ｓに対して傾きγを有するようになる。
記録媒体の摺動方向をコア側面Ｓに沿う方向とすると、
＜１００＞が記録媒体摺動方向に対して傾くことにな
る。そこで、以下において、傾き角αとγの磁気ヘッド
に対する影響について説明する。

【００１２】図６は、磁気ギャップ対向面Ｇの垂線Ｌと
＜１００＞方向との傾き角αと、ヘッド出力の周波数特
性のうねり量（ｄＢ）との関係を示している。この線図
は、コアＦ１とＦ２をＭｎ−Ｚｎフェライトの単結晶材
料とし、金属層ＭをＦｅ−Ｔａ−Ｃ系の微結晶材料とし
た８ｍｍＶＴＲ用の磁気ヘッドを使用した測定結果を示
している。（イ）はコアの記録媒体摺動面がβ方位の従
来のものであり、垂線Ｌと＜１００＞方向との角度αは
０度である。（ロ）（ハ）（ニ）は、前記角度αをほぼ
３５度、５５度および９０度としたものである。角度α
の相違する（イ）ないし（ニ）の磁気ヘッドをそれぞれ
について複数個ずつ用意し、ヘッド出力の周波数特性の
うねり量を調べた。このうねり量は（イ）ないし（ニ）
のそれぞれの試料群においてばらつきがあり、β方位の
従来の試料群（イ）では、そのばらつき範囲が非常に大
きくなっている。図６の実線（ａ）は（イ）〜（ニ）の
各試料群の測定値のばらつきの平均値を結んだものであ
り、破線（ｂ）と（ｃ）は（イ）〜（ニ）の各試料群で
の測定値の最大値と最小値を結んだものである。

【００１３】８ｍｍＶＴＲ装置において、周波数特性の
うねりが画像に影響を与えるのは、うねり量が１．０ｄ
Ｂ以上の場合である。図６に示すように、従来のβ方位
のもの（イ）では、特性のばらつきによりうねり量が
１．０ｄＢを越えるものが生じてしまう。また磁気ギャ
ップ対向面Ｇの垂線Ｌに対して＜１００＞方向を少しで
も傾けるとうねり量が減少し、傾き角αを５度以上にす
れば、特性のばらつきが生じても、うねり量が１．０ｄ
Ｂを越えることがなくなる。傾き角αは大きくすればす
るほど、うねり量の抑制効果が得られ、傾き角αの最も
好ましい範囲は１０度以上である。

【００１４】次に、図７は記録媒体摺動方向に対する＜
１００＞方向の傾き角γと、コアの記録媒体摺動面の摩
耗量との関係を示したものである。図７の横軸は、記録
媒体摺動方向すなわちコア側面Ｓと＜１００＞方向との
傾き角γを示し、縦軸はコアの記録媒体摺動面１ａ，２
ａの平均摩耗量（μｍ）を示している。図７の（イ）
（ロ）（ハ）（ニ）は、各試料群ごとの摩耗量の測定値
の平均値を示している。この摩耗量の測定では、図６に
示した周波数特性のうねり量の測定と同じ磁気ヘッドを
試料群として使用した。使用した磁気ヘッドは図２に示
すような右チャンネル用であり、磁気ギャップ対向面Ｇ
のアジマス角度θは＋１０度である。また＜１００＞面
は磁気ギャップ対向面Ｇの垂線Ｌに対して時計方向へ傾
けた。アジマス角度θが１０度であるため、図６に示す
（イ）（ロ）（ハ）（ニ）の各試料群における垂線Ｌと
の傾き角αと、図７における各試料群（イ）（ロ）
（ハ）（ニ）での傾き角γとの関係は、γ＝α＋１０度
である。なお、試料群（ニ）は、図６における角度αが
９０度であり、アジマス角度θを加えるとγが１００度
になるが、記録媒体摺動方向に対する１００度は８０度
に相当するものであるため、図７では試料群（ニ）の傾
き角γを８０度としている。

【００１５】各試料群（イ）〜（ハ）ごとに複数個ずつ
の磁気ヘッドを用意して、これを８ｍｍＶＴＲ装置の回
転ドラムに搭載し、メタルテープを走行させながら、磁
気ヘッドとメタルテープとを延べ５００時間摺動させ
た。各試料群の個々の磁気ヘッドのコアの摺動面１ａ，
２ａの摩耗量を測定し、試料群ごとにその平均値をとっ
てプロットしたのが図７である。図７では、記録媒体摺
動方向と＜１００＞方向との傾き角γが、２０度を越
え、さらに３０度を越えると摩耗量が急激に増加してい
くのが解る。したがって傾き角γの好ましい範囲は３０
度未満である。ただし８ｍｍＶＴＲ用の磁気ヘッドで
は、ギャップデプスが小さいため、コアの摩耗について
は条件を厳しくすることが好ましい。そこで、従来のよ
うにコアの摺動面１ａ，２ａをβ方位とした従来例の摩
耗量をδとしたとき、摩耗量がこのδよりも１０％増と
なる範囲を見ると、その条件に沿う傾き角γは２０度未
満である。摩耗量の増加が従来の磁気ヘッドの摩耗量の
１０％増以内であれば、実用上問題はない。よって傾き
角γの最も好ましい範囲は２０度未満である。

【００１６】以上をまとめると、図６の結果から垂線Ｌ
と＜１００＞方向との傾き角αが５度を越えれば、周波
数特性のうねり量を１．０ｄＢ以下にでき、傾き角αを
１０度以上にすればさらにうねり量を減少させることが
できる。またコアの摺動面の摩耗の点から、記録媒体摺
動方向と＜１００＞方向との傾き角γの好ましい範囲は
３０度未満であり、実用上さらに好ましい傾き角γの範
囲は２０度未満である。

【００１７】図２ないし図５は、アジマス角度θが±１
０度の８ｍｍＶＴＲ用の磁気ヘッドを例とした摺動面の
拡大平面図である。各図は、前記傾き角αが５度以上
で、傾き角γが最も好ましい範囲の限界である２０度未
満となる場合について実施例別に示している。図２は、
右チャンネルの磁気ヘッドを示しており、アジマス角θ
は＋１０度である。図２では、磁気ギャップ対向面Ｇの
垂線Ｌに対し、両コアＦ１，Ｆ２の＜１００＞方向の傾
き角αが１０度となっている。このとき記録媒体摺動方
向（コア側面Ｓ）に対する＜１００＞方向の傾き角γ
は、最も好ましい範囲の限界値の２０度である。図２の
例では、図６から周波数特性のうねり量を１．０ｄＢ以
下にでき、しかも図７からコア摺動面１ａ，２ａの摩耗
量を従来のβ方位のものに比べて１０％増以内にでき
る。

【００１８】図３は同じく右チャンネルの磁気ヘッドを
示しているが、記録媒体摺動方向（コア側面Ｓ）に対す
る＜１００＞方向の傾き方向が、図２と逆方向となって
いる。図３では、コア側面Ｓに対する＜１００＞方向の
傾き角γが最も好ましい範囲の限界値の２０度となって
いるが、この場合に磁気ギャップ対向面Ｇの垂線Ｌに対
する＜１００＞方向の傾き角αは３０度である。したが
って、図３に示すものでは、コア摺動面１ａ，２ａの摩
耗量については図２に示したものと同程度であるが、傾
き角αが大きいため、図６に示す周波数特性のうねり量
の改善効果は図２に示すものよりも格段に良くなる。以
上から、アジマス角度θの方向が同じものである場合
に、＜１００＞の傾き方向は、図２よりも図３の方が、
うねり量の改善と摩耗量の低減との組み合わせにおいて
有利である。

【００１９】図４は左チャンネル用の磁気ヘッドを示し
ており、アジマス角θは−１０度である。図４では両コ
アＦ１とＦ２の摺動面にて＜１００＞方向が、図３と同
じ効果を奏する向きであり、傾き角αは３０度で、傾き
角γは２０度である。図２ないし図４に示す各実施例で
は、両コアＦ１とＦ２において＜１００＞方向を同じ向
きにしているが、両コアＦ１とＦ２にて＜１００＞方向
の傾き方向を異ならせると図５に示す構造となる。

【００２０】図５は右チャンネルの場合であるが、コア
Ｆ１とＦ２とで、記録媒体摺動方向に対する＜１００＞
方向の傾斜方向が相違しており、しかも傾き角γは共に
２０度である。この場合磁気ギャップ対向面Ｇの垂線Ｌ
に対する傾き角αは、Ｆ１側で３０度、Ｆ２側で１０度
となる。実際の磁気ヘッドでの＜１００＞方向の傾き方
向および傾き角αとγの組み合わせは磁気ヘッドのチャ
ンネル特性などに応じて任意に選択すればよい。また傾
き角αとγの値は、αが５度以上、γが３０度未満さら
に好ましくは２０度未満の範囲で、ヘッド特性などに応
じて任意に選択できる。なお、本発明は８ｍｍＶＴＲ用
の磁気ヘッドに限られるものではなく、アジマス角度が
２０度のＤＡＴ用の磁気ヘッドなどのように、ＭＩＧ構
造のものであれば、どの用途のものであっても実施可能
である。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明では、ＭＩＧ構造の
磁気ヘッドにおいて、疑似ギャップによるヘッド出力の
周波数特性のうねりを従来のものよりも改善できる。ま
た記録媒体摺動方向に対する＜１００＞方向の傾き角を
選択し、例えば請求項１に記載したように３０度未満と
することにより、＜１００＞方向の傾きによってコア摺
動面の摩耗量を実用上問題のない範囲に収めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例として８ｍｍＶＴＲ用の磁気ヘ
ッドを示す斜視図、

【図２】８ｍｍＶＴＲ用の右チャンネル磁気ヘッドにお
ける＜１００＞方向の傾き角の第１例を示す記録媒体摺
動面の拡大平面図、

【図３】８ｍｍＶＴＲ用の右チャンネル磁気ヘッドにお
ける＜１００＞方向の傾き角の第２例を示す記録媒体摺
動面の拡大平面図、

【図４】８ｍｍＶＴＲ用の左チャンネル磁気ヘッドにお
ける＜１００＞方向の傾き角の一例を示す記録媒体摺動
面の拡大平面図、

【図５】８ｍｍＶＴＲ用の磁気ヘッドにおける＜１００
＞方向の傾き角の組み合わせの一例を示す記録媒体摺動
面の拡大平面図、

【図６】＜１００＞方向の傾き角αとヘッド出力の周波
数特性のうねり量との関係を示す線図、

【図７】＜１００＞方向の傾き角γとコア摺動面の摩耗
量との関係を示す線図、

【図８】従来の磁気ヘッドのβ方位のコア摺動面を示す
拡大平面図、

【図９】従来の磁気ヘッドのヘッド出力の周波数特性を
示す線図、

【符号の説明】

Ｈ 磁気ヘッド Ｆ１，Ｆ２ コア １ａ，２ａ コアの記録媒体摺動面 Ｇ 磁気ギャップ対向面 Ｌ 磁気ギャップ対向面の垂線 α ＜１００＞方向と垂線との傾き角 Ｓ コア側面（記録媒体摺動方向） γ ＜１００＞方向とコア側面との傾き角 ｇ 疑似ギャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 利徳 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (72)発明者 綿貫 和彦 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−111222（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−4816（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−20221（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6602（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/127 - 5/255

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単結晶磁性材料のコアに高飽和磁束密度
   の金属層が形成され、この金属層の対向面に磁気ギャッ
   プが形成されている磁気ヘッドにおいて、コアの記録媒
   体摺動面に（１１０）面が現れ、前記（１１０）面内の
   ＜１００＞方向が、前記金属層のギャップ対向面の垂線
   に対して５度以上の傾き角を有し、かつ、前記（１１
   ０）面内の＜１００＞方向が記録媒体摺動方向に対して
   傾き角を有し、この傾き角が３０度未満であることを特
   徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記（１１０）面内の＜１００＞方向
   が、前記金属層のギャップ対向面の垂線に対して３５度
   以下の傾き角を有する請求項１記載の磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 前記（１１０）面内の＜１００＞方向
   が、記録媒体摺動方向に対して２０度未満の傾き角を有
   する請求項１または２記載の磁気ヘッド。