JPH01119904A - 複合磁気ヘッド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆるメタルテープ等の高抗磁力磁気記録
媒体に対して記録再生を行うのに好適な複合磁気ヘッド
に関し、特に主コア材として金属磁性膜、補助コア材と
して非磁性材で構成されてなる複合磁気ヘッドに関する
。

〔発明の概要〕

本発明は、非磁性基板と金属磁性膜よりなる磁気コア半
体対を突合わせて構成されるとともに、上記金属磁性膜
により閉磁路が形成されるいわゆるメタル・イン・ギャ
ップ型の複合磁気ヘッドに、おいて、上記非磁性基板中
にコイルを巻装するための巻線穴を形成してこの巻線穴
と上記磁気コア半体に形成された巻線窓に跨がってコイ
ルを巻装することによって、当該磁気ヘッドの記録再生
時に発生する磁束の漏れを防止して効率を向上させると
ともに、記録再生特性を向上させるものである。

〔従来の技術〕

近年、磁気記録の分野においては、記録信号の高密度化
が進行しており、高い抗磁力と残留磁束密度を有する磁
気記録媒体（例えばメタルテーブ等）が使用されるよう
になっている。これに伴っ°て、磁気ヘッドのコア材料
には高い飽和磁束密度および透磁率を有することが要求
されている。

しかしながら、コア材料として最も広く使用されている
フェライトでは、透磁率が高いものの飽和磁束密度が低
いため、上記磁気記録媒体に対して充分な記録特性が得
られない、そこで、非磁性フェライトセラミックス等の
非磁性材料を補助コア材とし、磁気ヘッドのギャップ部
に高飽和磁束密度および高い透磁率を有する金属磁性膜
を主コア材として挿入した、いわゆるメタル・イン・ギ
ャップ型の複合磁気ヘッドが提案されている。

その複合磁気ヘッドの一例として、補助コア材に非磁性
フェライト等の非磁性材料を使用した複合磁気ヘッドを
第４図に示す。

この複合磁気ヘッドは、記録媒体対接面１の中央に位置
するギヤ゛ツブ２を境として左右側々に形成された磁気
コア半体１．　　Ｉ［が突合わされなり、所定位置にコ
イル７．７がそれぞれ巻装されてなるものである。上記
磁気コア半体１．　　ＩＩは、補助コア部である非磁性
基板３．４と主コア部である金属磁性膜５．６とから形
成されており、その−方の磁気コア半体■の突合わせ面
側の端部には、コイル７を巻装するための巻線窓８が形
成されている。そして、上記非磁性基板３，４の突合わ
せ面上に金属磁性膜５．６が被着形成され当該金属′磁
性膜５．６により閉磁路が形成されてなる。また、上記
金属磁性膜５．６の突合わせ面と対向する各非磁性基板
３．４の一側面側の所定位置には、コイル７の巻回状態
の安定化を図るためのコイル係止溝９がそれぞれ形成さ
れている。そして上記磁気コア半体Ｉ、ＩＩが突き合わ
され、上記コイル係止溝９と巻線窓８に跨がってコイル
７がそれぞれ巻装されて構成さている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記コイル係止溝９が形成される位置は、い
ろいろな制約から所定範囲の位置に制限されている。す
なわち１．上記コイル係止溝９の位置は、記録媒体対接
面１の曲率Ｒと磁気ギャップ２から磁気コア半体■の一
側面までの水平距＠Ｗにより決まるヘッド先端部から記
録媒体対接面１の曲面の終端縁１ａまでの垂直路ＭＬ、
と、上記終端縁１ａ近傍部分Ｈの加工上の強度的な制約
による上記終端縁１ａからコイル係止溝９までの垂直距
離Ｌｔとの和である距離して決められてしまう、ここで
、実際の数値としては、通常磁気ギャップ２から磁気コ
ア半体■の端面までの水平距離Ｗは７００〜８００ｐｍ
であり、記録媒体対接面１の曲率Ｒは６０００〜１００
００　μｍであるため、ヘッド先端部から記録媒体対接
面１の曲面の終端縁１ａまでの垂直距離り、は２５〜５
５μｍとなっている。そして上記終端縁１ａからコイル
係止溝９までの距離Ｌ３は、通常１５０〜２５０μｍ以
上必要とされている。したがって上記コイル係止溝９の
位置は、ヘッド先端部から最低１７５μｍ以上必要とな
る。

なお、−Ｍ的には２５０〜３００μｍとされている。

このヘッド先端部からコイル係止溝９までの距離りは、
通常の磁気ヘッドの磁気ギャップ２のデプス長さ２０〜
５０μｍと比較して非常に大きい値となっている。

したがって、このような構造の磁気ヘッドでは、磁性体
である金属磁性膜５，６が上記巻線窓８部の近傍のみし
か形成されていないのに、コイル７は磁気コア半体Ｉ、
Ｈの外形加工の制約に合わせて巻装されているため、記
録再生時の磁束の漏れが多い、このため、記録再生時に
発生する磁束の全てが有効に使用されず効率が低下し、
磁気ヘッドの記録再生特性の向上を図ることができない
。

そこで本発明は、上述の実情に鑑みて提案されたもので
あって、記録再生時の磁束の漏れを防止して効率を向上
させるとともに、優れた記録再生特性が可能な複合磁気
ヘッドを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の複合磁気ヘッドは、上記問題点を解決するとと
もに、上記目的を達成するため、非磁性基板と金属磁性
膜よりなる磁気コア半体対を突合わせ、上記金属磁性膜
により閉磁路が形成されてなる複合磁気ヘッドにおいて
、上記磁気コア半体の少な（とも一方は突合わせ面側に
巻線窓を有するとともに、非磁性基板中に巻線穴を有し
、上記巻線窓と上記巻線穴に跨がってコイルを巻装した
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明に係る複合磁気ヘッドは、補助コア部である非磁
性基板中にコイルを巻装するための巻線穴を形成してい
るため、コイルはこの巻線穴と巻線窓に跨がって巻装さ
れ、主コア部である磁性体の金属磁性膜を略中夫に取り
囲むように巻装される。このため、記録再生時の磁束の
漏れが減少し、発生した磁束が有効に使用される。

また、本発明の複合磁気ヘッドは、非磁性基板中に巻線
穴を形成しても、発生する磁束の効率を低下させること
はない。

〔実施例〕

以下、本発明を適用した複合磁気ヘッドの具体的な一実
施例を図面を参照しながら説明する。

本発明の複合磁気ヘッドは、第１図に示すように記録媒
体対接面１１の中央に位置する磁気ギャップ１２を境と
して左右側々の磁気コア半体■。

■が突き合わされ、その各磁気コア半体１１［、ＩＶに
コイルがそれぞれ巻装されてなるものである。

上記磁気コア半体ＩＩＩ、　ＩＶは、補助コア部である
非磁性基板１３．１４と主コア部である金属磁性膜１５
．１６とから構成されている。上記非磁性基板１３．１
４は、非磁性フェライトあるいはセラミックス等の非磁
性材料からなり、突合わせ面側には、磁気ギャップ１２
のデプス長を規制するとともにコイルを巻装するための
巻線窓１７．１８が形成されている。この巻線窓１７．
１８は、上記磁気ギャップ１２の後端縁１２ａから厚み
方向に所定角度θ１とする傾斜部１９．２０を形成して
いる。

この傾斜部１９．２０の傾斜角度θ１は、その傾斜角度
θ１が大きくなればなる程、再生出力が増大する。すな
わち、上記傾斜部１９．２０の傾斜角度θ、と再生出力
との関係は、第２図に示すような関係にあり、その傾斜
角度θ、が高くなるにしたがい再生出力も増加し、その
角度が約９０度近傍で最大となる。したがって、上記傾
斜部１９．２０の傾斜角度θ１は、高角度に設定するこ
とが好ましい。その際、単に上記非磁性基板１３゜１４
の傾斜角度θ１を高角度にしてしまうと、磁気ギャップ
１２近傍のコアの断面積が減少して磁束の量が変化し、
充分な再生出力を得ることができない、しかし、本発明
の複合磁気ヘッドは、磁気コア半体■、■が非磁性基板
１３．１４と金属磁性膜１５．１６とからなっているた
め、非磁性基板１３．１４の傾斜角度θ１を従来からの
３０〜６０°とし、金属磁性膜１５．１６の傾斜角度θ
２のみを高角度とすることができる。すなわち、上記金
属磁性膜１５．１６の傾斜角度θ雪は、記録媒体対接面
１１側にコイルが巻装される位置が少なくとも上記磁気
ギャップ１２のデプス長さ以上の位置（磁気ギャップ１
２の後端縁１２ａよりも図中下の位置）であれば良いと
いう条件だけでなので、０〈θ２≦９０”に設定するこ
とができる。なお、上記金属磁性膜１５．１６の傾斜角
度θ２は６５°以上であることが好ましい。

また、上記傾斜部１９．２０と延在するようにコイル巻
装部２１，２２が、上記磁気ギャップ１　・２と平行に
形成され、さらにこのコイル巻装部２１．２２に傾斜面
２３．２４が延在している。このような形状に形成され
た巻線窓１７．１８は、その磁気コア半体■、■単体で
は、台形状となっているが、当該磁気コア半体■、■対
が突合わされるとその形状は六角形状となる。

そして、上述のように形成された巻線窓１７゜１８の形
状に沿って金属磁性膜１５．１６が被着形成されている
。また上記金属磁性ＩＩ！１５．１６は、さらに、各非
磁性基板１３．１４の当接面のフロントギャップ形成面
からバックギャップ形成面に至まで被着形成されてなる
。このため、相対向する金属磁性膜１５．１６により閉
磁路が形成される。また、これによって上記金属磁性膜
１５゜１６は、上記巻線穴１７．１８の近傍にのみ形成
されることになる、上記金属磁性Ｂ１５，１６の材料と
しては、例えばＦｅ−Ｇａ−５ｉ系合金。

Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｇｅ系合金、Ｆ
ｅ−Ｇａ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ−３ｉ−Ｇｅ系合金、Ｆｅ
−Ｃｏ−３ｉ系合金、Ｆｅ−Ｃｏ−５ｉ−ＡＩ系合金等
が使用され、いずれも高い飽和磁束密度を有している。

また、上記非磁性基Ｆｉ、１３，１４には、上記巻線窓
１７．１８とに跨がってコイルが巻装される巻線穴２５
．２６が形成されている。この巻線穴２５．２６の形成
方法は、例えば、レーザ加工あるいはドリル等を用いた
機械加工により形成してもよく、さらには、上記非磁性
基板を二つに分は少なくとも一方の非磁性基板に予め巻
線穴を形成して当該非磁性基板同士を接合するようにし
ても差し支えない、また、上記巻線穴２５．２６は、上
記巻線窓１７．１８の近傍に長大状に形成されている。

このため、上記巻線穴２５．２６と巻線窓１７．１８に
跨がって巻装されるコイル２７は、上記金属磁性膜１５
．１６を略中央に取り囲むように巻装される。なお、上
記巻線穴２５．２６は、上記金属磁性膜１５．１６のな
るべく近い蚕室に形成されることが好ましいが、加工上
若しくは強度的な制約により、自ずと限界があり、これ
らを考慮して最適位置に設定すればよい、また上記巻線
穴２５．２６は、その−辺が上記コイル巻装部２１．２
２と平行に形成されている。したがって、コイル２７が
均等に巻かれ、当該コイル２７の巻゛線数を増やすこと
が可能となるため高飽和磁束密度を得ることができる。

さらに磁気ギャップ１２が形成される側の巻線穴２５．
２６の一端部２５ａ、２６ａの位置は、上記磁気ギャッ
プ１２のデプス長がＯとなる位置よりもバックギャップ
側の位置に形成されている。このため、例えば上記記録
媒体対接面１１が摩耗しても、巻線穴２５．２６は少な
くとも磁気ギャップ１２が無くなるまで記録媒体対接面
１１上に露出することがない、したがって、記録媒体対
接面ｌｌ上に凹凸部が形成されないため、当該記録媒体
対接面１１に習接する磁気テープに傷等を付けることも
なく、段差によるダメージを与えることがない。

これに対して、例えば第３図に示すように記録媒体対接
面５１から切れ込みを入れて巻線穴５２゜５３を形成し
、巻線を施した後上記巻線穴５２゜５３に非磁性材料の
ガラス等を充填して当該巻線穴５２．５３を埋めて上記
記録媒体対接面５１を平坦とすることも考えられるが、
記録媒体対接面５１が摩耗するにつれて上記記録媒体対
接面５１の切れ込み部に段差が生じ、磁気テープに傷等
のダメージを与える虞れがあるためこのような磁気ヘッ
ドを使用することは難しい。

ここで、巻線穴２５．２６を形成するには、補助コア部
の材料が非磁性材料であることが必要不可欠である。な
ぜならば、補助コア部が非磁性材料であれば、発生する
磁束が有効に使用されるからである。すなわち、上述の
如（形成された第１図に示す複合磁気ヘッドを動作させ
た場合の発生する磁束量は以下のようになる。

先ず、コイルが巻装されている部分（以下、コア部Ａと
する。）の磁気抵抗をＲ，、そのコア部への透磁率をμ
０．断面積をＳ、とじ、そのコア部Ａを通る磁束をΦ−
とする。また、上記コイルが巻装されていない非磁性基
板部分（以下コア部Ｂとする。）の磁気抵抗をＲｔ、そ
のコア部Ｂの透磁率を〃１．断面積をＳ、とし、そのコ
ア部Ｂを通る磁束をΦ、とする。なお、上記透磁率はμ
。

°〈μｍの関係があり、特にコイルが巻装されているコ
ア部Ａの透磁率μ、は、コイルが巻装されていない非磁
性基板のコア部Ｂの透磁率μ、に比べて非常に大きいも
のである。

そこで、上記各コア部Ａ、Ｂの磁気抵抗は、との関係に
あり、さらにΦ麟　・Ｒ１−Φ、・Ｒ２の関係にあるた
め、発生する全磁束に対してコイルが巻装されているコ
ア部Ａを通るΦ−の割合は、Φ−μｍ　・ＳＩＩ Φ、＋Φ−μｍ　・ＳＬ＋ｌｌ１１　・Ｓ。

・・、・　（Ａ式）となる。

ここで、透磁率はμｍ〈μｍの関係にあり、コイルが巻
装されるコア部Ａの透磁率μ【は、コイルが巻装されて
いない非磁性基板のコア部Ｂの透磁率μ、に比べて非常
に小さいもであるから、上記μ、・Ｓ、はμ、・Ｓ、に
比べて非常に小さい値となるためコイルが巻装されてい
ない非磁性基板のコア部Ｂを通る磁束は非常に少ないこ
とになる。よって、発生した略全での磁束は、コイルが
巻装されているコア部Ａを通ることになり磁束の漏れが
なくなる。したがって、記録再生時に発生する全磁束は
有効に使用されることになり、磁束の効率が向上する。

また以上のことから、上記非磁性基板に巻線穴をあけて
も何ら゛磁束の効率を低下させることがないということ
になる。

これに対して、コア部の全てが磁性材料のみから形成さ
れた場合は、μ、　μｍであるため、発生する全磁束に
対してコイルが巻装されているコア部Ａを通る磁束の割
合はＡ式により Φ１＋Φｍ　　　　Ｓｔ＋Ｓａ したがって、コイルが巻装されていないコア部Ｂの断面
積Ｓｔが大きければ大きい程コイルが巻装されているコ
ア部Ａを通る磁束が少なくなり、発生する磁束のロスが
多くなる。したがって、以上のことから、コア部に巻線
穴２５．２６を形成した場合には、非磁性材料でなけれ
ば磁束を有効に使用することができない。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明にかかる複合
磁気ヘッドにおいては、非磁性基板中に巻線穴を形成し
、この巻線穴と巻線窓に跨がってコイルを巻装している
ので、磁性体である金属磁性膜を略中夫に取り囲むこと
になるため磁束の漏れを防止することができる。よって
、記録再生時に発生する全ての磁束を有効に使用するこ
とができ磁束の効率が向上する。したがって、優れた記
録再生特性を有した複合磁気ヘッドを提供することかで
°きる。

また、上記非磁性基板にＳ線入をあけても何ら磁束の効
率を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した複合磁気ヘッドの一実施例を
、示す側面図であり、第２図は磁気ギャップ後端縁側の
巻線窓の傾斜部の傾斜角度と再生出力との関係図を示す
特性図であり、第３図は記録媒体対接面から切り込みを
入れて巻線穴を形成した複合磁気ヘッドの一例を示す側
面図である。第４図は従来の複合磁気ヘッドの一例を示
す側面図である。 ＩＩＩ、　ＴＶ・・・　磁気コア半体 １１　　　・・・　記録媒体対接面 １２　　　・・・　磁気ギャップ １３、１４・・・　非磁性基板 １５、１６・・・　金属磁性膜 １７、１８・・９巻線窓 ２５、２６・・・　巻線穴 ２７　　　・・・　コイル 第１図 Ｊｄａ斜Ｉ！！度　　ｅ（ｄ■） 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非磁性基板と金属磁性膜よりなる磁気コア半体対を突合
   わせ、上記金属磁性膜により閉磁路が形成されてなる複
   合磁気ヘッドにおいて、 上記磁気コア半体の少なくとも一方は突合わせ面側に巻
   線窓を有するとともに、非磁性基板中に巻線穴を有し、
   上記巻線窓と上記巻線穴に跨がってコイルを巻装したこ
   とを特徴とする複合磁気ヘッド。