JPH0150964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 Ａ 技術分野 本発明は、磁気ヘツドに関する。更に詳しく
は、コアとダミーブロツクとを具える接触形の磁
気ヘツドにおける、特にダミーブロツクの改良に
関するものである。 Ｂ 先行技術とその問題点 接触形の磁気ヘツドでは、テープ等の磁気記録
媒体の摺接面に、記録または再生用のコアととも
にダミーブロツクを配置し、媒体の接触走行時
に、ダミーブロツクを媒体の他のトラツクあるい
は未使用領域と摺接させ、媒体の走行性を良好に
し、また磁気ヘツドコアやケースの偏摩耗を防止
し、さらには、トラツク間のクロストークや誘導
ノイズ等の発生を防止するための配慮がなされて
いる。 この場合、通常、ダミーブロツクとしては、セ
ンダスト、パーマロイ、フエライト等の材質から
形成したものを使用している。 ところで、最近、そのすぐれた軟磁気特性か
ら、磁気ヘツド用のコア形成材料として、非晶質
磁性合金薄板が注目を集め、非晶質磁性合金薄板
から構成されるコアを具えた磁気ヘツドが実用に
移されている。 このような非晶質磁性合金薄板から構成される
コアに対し、ダミーブロツクをパーマロイ、高硬
度パーマロイ、センダスト、フエライト等の従来
の材質から形成すると、磁気記録媒体が損傷した
り、ダミーブロツクが偏摩耗し、周波数特性が経
時的に劣化したり、出力レベル変動が増加する等
の種々の不都合が生じる。 より具体的に説明するならば、パーマロイ、高
硬度パーマロイをダミーブロツクとして使用する
ときには、これらより非晶質磁性合金の硬度が高
く、ダミーブロツクが偏摩耗し、媒体とヘツドと
の接触が悪くなり、使用に従い、周波数特性が劣
化したり、出力レベル変動が増加したりする。 また、センダストを用いるときには、磁気ヘツ
ド用非晶質磁性合金がCoを基本とした合金であ
ることから、センダストダミーブロツクと非晶質
磁性合金ヘツドとの間で局部電池が形成され、特
に高温高湿下でダミーブロツクに腐食を生じ、こ
のため周波数特性の劣化が生じ、走行不良の原因
となり、出力変動も増大し、さらには外観不良等
を招来する。 さらに、フエライトを用いるときには、非晶質
磁性合金よりも硬度が高いために、偏摩耗が生
じ、周波数特性の劣化や、媒体走行の不良、出力
レベル変動の増大などの好ましくない現象が生じ
る。 このような実状に鑑み、本発明者らは、先に、
非晶質コアと組合せて使用したとき、偏摩耗が少
なく、媒体に対する損傷の少ないダミーブロツク
として、いわゆる高速急冷法にて非晶質薄板化可
能なFeまたはFe―Coとメタロイド系とからなる
結晶質ブロツク体に関する提案を行つている。 しかし、この先の提案に係るダミーブロツクも
耐食性の点では、未だ不十分である。また、特
に、いわゆる録音テープ再生の際の頭出しのいわ
ゆるＱ信号の読み出しのように、浅い接触角にて
高速でテープを接触走行させるようなときの、耐
摩耗性についてもより一層の改良が望まれる。 発明の目的 本発明は、このような実状に鑑みなされたもの
であつて、磁気ヘツド、特に、非晶質磁性合金薄
板から構成されるコアを具える磁気ヘツドにおい
て、耐摩耗性がさらに向上し、また耐食性の高い
新規なダミーブロツクを具えた磁気ヘツドを提供
すること主たる目的とする。 本発明者らは、特に、非晶質磁性合金コアと組
合せて使用したとき、このような目的に合致する
新規なダミーブロツク材質を見出すべく、種々検
討を行い、本発明をなすに至つたものである。 すなわち、本発明はダミーブロツクとコアとを
具える磁気ヘツドにおいて、上記ダミーブロツク
が、下記式［］で示される組成をもつブロツク
体からなり、上記コアが下記式［］で示される
組成をもつ非晶質磁性合金薄板から形成されるこ
とを特徴とする磁気ヘツド。 式［］ （Fe_sCo_t）_pY_qZ_r ｛上記式［］において、Ｙは、RuまたはRuと
他の遷移金属元素の１種以上との組合わせを表わ
す。Ｚは、Ｂ、Ｐ、もしくはSiおよびＢ、または
Ｂ、ＰもしくはSiおよびＢとＡ〜Ａ族元素の
１種以上との組合わせを表わす。ｐ＋ｑ＋ｒ＝
100at％であり、このうち、ｐは40〜95at％、ｑ
は0.1〜30at％、ｒは５〜50at％である。さらに、
ｓ＋ｔ＝100at％であり、このうち、ｓは５〜
50at％である。加えて、Ru量は10at％以下であ
る。｝ 式［］ T_xX_y ｛上記式［］において、ＴはFeおよびCoまた
はFeおよびCoと他の遷移金属元素の１種以上と
の組合わせを表わし、ＸはＢもしくはSiおよびＢ
またはＢもしくはSiおよびＢと他のガラス化元素
の１種以上との組合わせを表わす。ｘ＋ｙ＝
100at％であり、ｙは20〜27at％である。さらに、
Fe量は1.5〜5.6at％、Co量は45〜78.5at％であ
る。｝ 発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明
する。 本発明におけるダミーブロツクは、上記式
〔〕に示される組成をもつブロツク体である。 上記式〔〕において、Ｙは、RuまたはRuと
Fe、Co、Ru以外の他の遷移金属元素の１種以上
との組合せを表わすが、他の遷移金属元素として
は、Ti、Zr、Hf、Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo、Ｗ等
特に、Ｂ、ＢまたはＢ族元素の１種以上が
好適である。 このようなＹの含有量ｑは、0.1〜30at％、特
に0.1〜23at％である。そしてＹに含まれるRu量
は10at％以下、特に0.1〜8at％、である。また、
他の遷移金属元素の１種以上は、20at％以下、特
に0.1〜15at％程度含有されることが可能である。 この場合、Ru量が10at％をこえると、非晶質
コアとの摩耗性に差が生じ、偏摩耗が大きくな
る。 また、他の遷移金属元素量が20at％をこえ、Ｙ
の含有量ｐが30at％をこえると、加工性が悪くな
つてしまう。 Ru量が0.1at％以上となり、ｑが0.1at％以上と
なれば、耐摩耗性、耐食性ともきわめて良好とな
る。 これに対し、FeおよびCoの含有量ｐは40〜
95at％であり、Fe／（Fe＋Co）は５〜50at％で
ある。 ｐおよびFe／（Fe＋Co）比がこれ以外の値と
なると、耐摩耗性の点で不十分である。この場
合、ｐが50〜90at％となると、より一層好ましい
結果を得る。 さらに、メタロイド成分Ｚは、Ｂ、Ｐ、Siと
Ｂ、Ｂと他のＡ〜Ａ族元素の１種以上との組
合せ、Ｐと他のＡ〜Ａ族元素との組合せ、Si
とＢと他のＡ〜Ａ族元素との組合せのいずれ
かである。 この場合、Ｚの必須成分Ｂ、Ｐ、またはSi＋Ｂ
と組合せられる他のＡ〜Ａ族元素としては、
必須元素の種類に応じ、さらにＢ、Ｐ、Siのうち
の１種以上を組合せることが可能である他、Ｃ、
Al、Ge、Sn等が好適に使用される。 このような、Ｚの含有量ｒは、５〜50at％、よ
り好ましくは５〜30at％である。ｒが5at％未満
となると、耐摩耗性の点で不十分である。また、
ｒが50at％をこえると、もろくなり、加工性が悪
くなる他、いわゆるセミハードの磁性を示す。 なお、上記した必須成分と組合せられる各必須
成分以外の他のＡ〜Ａ族元素の１種以上の量
は、通常、15at％以下とする。 また、Ｚ中にSiおよびＢが含まれる場合、Siと
Ｂとの比は任意のものとすることができる。 このような組成のブロツク体は、実質的に結晶
質であり、鋳造後、所定形状に切に出されて作製
される。 他方、本発明の磁気ヘツドにおけるコアは、非
晶質磁性合金の薄板から形成される。 非晶質磁性合金をコア材として用いるときに
は、コアとしての特性が良好で、またきわめて長
期に亘る使用によつて、ダミーブロツクとコアと
の摩耗量に差が生じず、ヘツドの媒体摺接面の偏
摩耗が少なく、周波数特性や出力レベル変動が少
ない点で、良好な結果を得る。 コア材として、非晶質磁性合金薄板を用いる場
合、その組成としては、磁気ヘツドのコア用のも
のとして知られている種々の組成であつてもよい
が、特に飽和磁束密度Bsが高く、高保磁力磁気
記録媒体に好適であるという点で、下記式〔〕
で示される組成であることが好ましい。 式〔〕 T_xX_y 上記式〔〕中において、Ｔは、FeおよびCo、
またはFeおよびCoと他の遷移金属元素の１種以
上との組合せを表わす。 この場合、必要に応じ、FeおよびCoとともに
組合せ添加される他の添加元素は、FeおよびCo
以外の他の遷移金属元素（Sc〜Zn；Ｙ〜Cd；La
〜Hg；Ac以上）であり、例えばNi、Ti、Zr、
Hf、Ｖ、Nb、Ta、Cr、Mo、Ｗ、Mn、Ru、
Rh、Pd、Os、Ir、Pt等の１種以上をその具体例
として挙げることができる。 一方、Ｘは、Ｂ、SiおよびＢ、またはＢもしく
はSiおよびＢと他のガラス化元素の１種以上との
組合せを表わす。 この場合、必要に応じ、Ｂ、またはSiおよびＢ
とともに組合せ添加される他のガラス化元素の例
としては、Ｐ、Ｃ、Ge、Sn、Al等の１種以上を
挙げることができる。 他方、上記式〔〕において、ｘ＋ｙ＝100at
％であり、ｙは20〜27at、より好ましくは20〜
26at％である。すなわちFeおよびCoを必須成分
とする遷移金属元素成分量ｘは73〜80at％、より
好ましくは74〜80at％である。ｙが20at％未満と
なると、非晶質化が困難となり、また、30at％よ
り大となると残留磁束密度Bsが減少してしまう。 さらに、遷移金属元素成分中の必須成分Feお
よびCoの含有量は、それぞれFe；1.5〜5.6at％お
よび、Co；45〜78.5at％である。 Fe含有量が1.5at％未満、（Co含有量が78.5at％
より大）、あるいは5.6at％を超えると、磁歪が大
きなものとなつてしまい、また透磁率が減少す
る。Coが45at％未満となるとBsが減少してしま
う。 この場合、上記式〔〕において、Ｔは、上記
含有量範囲内にて、FeおよびCoのみからなつて
も、FeとCoと上記した他の添加元素の１種以上
とからなつてもよい。 Ｔが、FeとCoのみからなる場合、Fe含有量
は、1.5〜5.6at％、より好ましくは２〜5.5at％、
Co含有量は、67.4〜78.5at％、より好ましくは
67.5〜78at％である。 ＴがFeおよびCoに加え、他の元素の１種以上
を含む場合、他の遷移金属元素の１種以上は、通
常、総計最大25at％まで含有することができる。
これ以上の含有量となると、Bsが低下し、表面
性が悪くなる等の不都合が生じる。 このような元素の１例としてはNiがある。Ni
添加は、Coを置換して、材料コストを低減する
等の効果があるが、Ni量が増大するとBsが減少
するので、Ni含有量は、好ましくは8at％以下で
ある。 一方、他の元素の１種以上としては、鉄族元素
（Fe、Co、Ni）以外の遷移金属元素であつてよ
いが、鉄族以外の遷移金属元素の１種以上は、総
計12at％以下であることが好ましい。このとき、
Bsの低下は少なく、各添加元素特有のすぐれた
効果が実現する。 このような元素としては、特に、Ruおよび／
またはCrが好ましい。 特に、0.5〜8at％のRuを添加すると、耐摩耗
性が向上し、表面性や打抜加工性等が向上する。 また、１〜8at％のCrを添加すると、耐食性が
向上する。 そして、0.5〜8at％のRuと、１〜8at％、特に
２〜6at％のCrを併用添加すると、これらの効果
はさらに向上し、より好ましい結果を得る。 さらに、これらRu、Cr、Ni等に加え、Ta、
Ti、Ｗ、Mo等の１種以上を含有させることもで
きる。 なお、このようにFe、Co以外の他の遷移金属
元素を含有させる場合、これらの総計は20at％以
下となり、Co含有量が47.4〜78.5at％、より好ま
しくは47.5〜78at％、またFe含有量が1.5〜5.6at
％、より好ましくは２〜5.5at％となることが好
ましい。 これに対し、ガラス化元素成分Ｘは、Ｂまたは
SiおよびＢを必須成分とする。 この場合、Ｂ含有量が3.3〜27at％、Si含有量
が０〜16.2at％となると、Bsが高くなり、薄板の
表面性が向上し、好ましい結果を得る。 そして、Ｂ含有量が14.1〜26.9at％、Si含有量
が0.1〜5.4at％となると、Bsがさらに高くなり、
表面性もさらに向上し、さらに、Ru、Cr等の添
加元素の添加効果も顕著となり、より好ましい結
果を得る。 なお、ガラス化元素成分Ｘ中には、必要に応
じ、SiおよびＢ以外の他の元素の１種以上が含ま
れていてもよい。ただ、その総計が0.5at％を超
えると非晶質化しにくくなるので、その含有量は
0.5at％以下であることが好ましい。 以上詳述したような組成をもつ薄板は、実質的
に長範囲規則性をもたない非晶質体である。 又、板厚は、概ね、10〜200μm程度である。 このような非晶質磁性合金薄板は、公知の高速
急冷法に従い製造される。 そして、このような非晶質磁性合金薄板は、通
常、絶縁性接着剤を介して積層し、しかも所望の
形状のコア半体とされ、これをつきあわせ、例え
ば第１図に示されるように、コア２，２′とされ
る。あるいは、薄板を積層せず、薄板自体からの
所望の形状のコア半体を形成し、このコア半体を
突きあわせてコアとされる。 なお、コア２，２′は、このような非晶質の薄
板から形成される他、センダストから形成されて
も有効である。このとき、コアと後述のダミーブ
ロツクとの硬度ないし耐摩耗性が近似し、偏摩耗
が減少し、周波数特性や出力変動の劣化が少なく
なるからである。 本発明の磁気ヘツド１は、例えば第１図または
第２図、第３図に示されるように、以上のような
コア２，２′とダミーブロツク３とを具えるもの
である。すなわち、パーマロイ等のシールドケー
ス４中に、捲線を施した、例えばコア２，２′と、
ダミーブロツク３とを収納し、しかもコア２，
２′とダミーブロツク３とを所定の配列で媒体の
摺接面に配置してなる。この場合、その構造と製
造方法とは、公知の種々の構造および方法による
ことができる。 なお、ダミーブロツク３が非磁性であるときに
は、第２図、第３図に示されるように、強磁性の
シールドケースと連接して設けた強磁性の裏打ち
部６でダミーブロツク３を裏打ちするようにし
て、ダミーブロツク３をケース内に固定収納すれ
ばよく、また強磁性を示すときには、その他、第
１図に示されるように、ケース４中に設けた非磁
性支持部５上に接着剤等を用いて固着収納するこ
ともできる。 発明の具体的作用効果 本発明の磁気ヘツドは、オーデイオ用、ビデオ
用、計測用、デイジタル用等の各種用途に用いる
ことができる。 この場合、本発明の磁気ヘツドのダミーブロツ
クを用いると、特に非晶質コアと組合せたとき、
偏摩耗がきわめて少なく、出力変動の増大や、周
波数特性の劣化がきわめて少ない。また、媒体に
対する損傷も少ない。 そして、耐食性がきわめて高い。さらにいわゆ
る頭出しの際の摩耗もきわめて少ない。 加えて、クロストークや誘導ノイズも実用上十
分小さい。 なお、このような効果は、Ruを含有しない組
成のダミーブロツクでは実現しない。 発明の具体的実施例 次に、本発明のさらに具体的な実施例を掲げ、
本発明をさらに詳細に説明する。 実施例 １ 原子％にて、（Fe₁₀Co₉₀）₈₀B₂₀および
（Fe₁₀B₉₀）₇₄Ru₁Cr₅（Si₁₀B₉₀）₂₀の組成となるよう
に、母合金を真空溶解し、鋳造後、４×２×0.9
mmに切り出し、シールドケース中にスポツト溶接
し、角部を研摩して、第２図、第３図に示される
ようなRuを含有するものと、含有しないものと
の２種のダミーブロツク３を得た。 コア２，２′を形成する非晶質磁性合金薄板の
原子組成としては、（Fe_5.5Co_94.5）₇₂Ru₁Cr₄
（Si₁₀B₉₀）₂₃を用い、第２図、第３図に示されるよ
うな本発明の磁気ヘツドを作製した。 塗布型γ―Fe₂O₃テープを用い、これを25℃、
相対湿度60％にて、4.75cm／secで500時間走行さ
せ、走行後の14KHz／315Hzの再生周波数特性
（Ｆ特）の劣化（dB）および14KHzの再生出力レ
ベルの出力変動（dB）を測定した。 結果を表１に示す。

【表】 なお、表１には、比較として、ダミーブロツク
３をパーマロイから形成したときの結果が併記さ
れる。また、コア２，２′を形成する非晶質磁性
合金薄板の組成を、上記において、RuおよびCr
を含まないもの、あるいはRuまたはCrを除いた
もの、さらにはRuおよびCrに加えて、Ti、Taを
加えたものにかえて同様の実験を行つたところ、
ほとんど同等の結果を得た。 実験例 ２ 下記表２に示される組成のダミーブロツクを、
実施例１におけると同様に、作製した。 これら各ダミーブロツクから、実施例１と全く
同様に磁気ヘツドを作成し、14KHz／315Hzの再
生周波数特性（Ｆ特）の劣化の測定を行つたとこ
ろ、下記表２に示される結果を得た。 さらに、これら各ダミーブロツクから形成され
る、計16種の磁気ヘツドそれぞれにつき、γ―
Fe₂O₃テープ、走行速度4.75cm／secでの、25℃、
相対湿度60％での500時間走行後の摩耗量を表面
粗さ計で測定した。 また、40℃、相対湿度70％にて500時間保存し
た後、各ダミーブロツク表面の腐食層を除去し、
この腐食量を表面粗さ計で測定し、耐食性を評価
した。 さらに、40℃、相対湿度70％にて、γ−Fe₂O₃
テープを1000時間走行させて、高温高湿下での摩
耗量を表面粗さ計で測定した。 加えて、各磁気ヘツドの125Hz、160nwb／ｍ録
音再生トラツク間クロストークと、50Hz、30e平
行磁界中での誘導ノイズとを測定した。 これらの結果を下記表２に併記する。

【表】 以上の結果から、本発明の合金からなるダミー
ブロツクを具えた磁気ヘツドは、Ruを含まない
ダミーブロツクを用いたときと比較して、Ｆ特劣
化が少なく、摩耗量が少なく、耐食性が高いこと
がわかる。 実施例 ３ オートリバース機構をもち、頭出しを行うため
のいわゆるＱ信号の読み出しを行うオーデイオ用
の市販カセツトデツキにて、頭出しの際の耐摩耗
性を評価した。 この場合、Ｑ信号の読み出しの際のテープ走行
速度は約1m／secである。25℃、相対湿度60％に
て、γ―Fe₂O₃テープ（Ｃ−60）をくりかえし
100回走行させた後の14KHz出力変動（dB）を測
定した。 実施例１におけるRuを含有するものと、含有
しないものとの２種のダミーブロツクを用いた磁
気ヘツドでの結果を下記表３に示す。

【表】 表３に示される結果から、本発明のダミーブロ
ツクは、頭出しの際の高速走行においても耐摩耗
性が良好であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す、一部を切欠
いて表わす斜視図である。第２図は、本発明の別
の実施例を示す、一部省略斜視図であり、第３図
は第２図の部分端面図である。 １……磁気ヘツド、２，２′……コア、３……
ダミーブロツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダミーブロツクとコアとを具える磁気ヘツド
   において、上記ダミーブロツクが、下記式［］
   で示される組成をもつブロツク体からなり、上記
   コアが下記式［］で示される組成をもつ非晶質
   磁性合金薄板から形成されることを特徴とする磁
   気ヘツド。 式［］ （Fe_sCo_t）_pY_qZ_r ｛上記式［］において、Ｙは、RuまたはRuと
   他の遷移金属元素の１種以上との組合わせを表わ
   す。Ｚは、Ｂ、Ｐ、もしくはSiおよびＢ、または
   Ｂ、ＰもしくはSiおよびＢとＡ〜Ａ族元素の
   １種以上との組合わせを表わす。ｐ＋ｑ＋ｒ＝
   100at％であり、このうち、ｐは40〜95at％、ｑ
   は0.1〜30at％、ｒは５〜50at％である。さらに、
   ｓ＋ｔ＝100at％であり、このうち、ｓは５〜
   50at％である。加えて、Ru量は10at％以下であ
   る。｝ 式［］ T_xX_y ｛上記式［］において、ＴはFeおよびCoまた
   はFeおよびCoと他の遷移金属元素の１種以上と
   の組合わせを表わし、ＸはＢもしくはSiおよびＢ
   またはＢもしくはSiおよびＢと他のガラス化元素
   の１種以上との組合わせを表わす。ｘ＋ｙ＝
   100at％であり、ｙは20〜27at％である。さらに、
   Fe量は1.5〜5.6at％、Co量は45〜78.5at％であ
   る。｝ ２ ＹがRuまたはRuとＢ〜Ｂ族元素の１種
   以上との組合わせである特許請求の範囲第１項記
   載の磁気ヘツド。 ３ ブロツク体が実質的に結晶質である特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の磁気ヘツド。 ４ Ｔが、Fe、CoおよびRu、またはFe、Coお
   よびRuと他の遷移金属元素の１種以上との組合
   せである特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかに記載の磁気ヘツド。