JPH03259407A - 複合型磁気ヘッド - 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］ この発明は、５−ＶＨ３、高品位ＶＴＲなどの家庭用Ｖ
ＴＲに用いるアナログ映像記録用の磁気ヘッドに関する
ものである。

［従来の技術］ 近年、家庭用Ｖ　Ｔ　Ｒでは画質向上のため記録周波数
の広帯域化が進み、例えばＶＨ３方式では輝度信号の中
心周波数は、４．３ＭＨｚから６．５ＭＨｚ　（Ｓ−Ｖ
Ｈ３）となった。

これに伴い最短記録波長も１μｍ以下の高密度記録とな
っており、記録媒体の保磁力の増加、磁気ヘットの狭ギ
ャップ化が進んでいる。ところが、家庭用ＶＴＲでは、
色信号を輝度信号に重畳させて記録するため、低域（３
−ＶＨ３では、色信号の中心周波数は、０．６２９ＭＨ
ｚ）の再生出力が問題になる５、従来のフェライトヘッ
トでは、ヘッドの狭ギャップのため完全には書き込めず
５低域の再生出力が充分にとれなかった。この問題に対
応して、記録の時、磁気飽和が起こりやすいギャップ近
傍部だけ、Ｃｏ系アモルファスヤセンダストなどの飽和
磁束密度の高い金属磁性膜で、コアの大部分がフェライ
トで構成されたＭｅｔａｌ　　Ｉｎ　　Ｇａｐミルヘッ
ド下、ｒＭＩＧヘッド」という）が使われだした。第１
６図は特開昭６０−９５７０４号公報に示された従来の
ＭＩＧヘッドの正面図で、　（１）は動作ギャップ、（
２）はｃｏ系アモルファスやセンタストなとで形成され
た高飽和磁束密度を有する金属磁性膜、　（３）はＭｎ
−Ｚｎフェライトなどの高透磁率磁性体で形成された磁
気コア半体、　（４）は接合ガラスである。

また、第１７図は特開昭６０−３２１０７公報に、第１
８図は特開昭５８−１８２０公報にそれぞれ示された従
来のＭＩＧヘッドの正面図で、これらのＭＩＧヘッドは
、例えばメタルテープのような高保磁力媒体（保磁力約
１５０００　ｅ　）に特に効果を発揮するが、５−ＶＨ
３用テープ（保磁力約９０００ｅ）でも充分に効果が得
られる。

［発明が解決しようとする課題］ 例えば５−ＶＨ３方式では、ヘッドと磁気テープの相対
速度は５．８ｍ／ｓ、最大記録周波数は８ＭＨｚ程度で
、その時の波長は０．７３μｍ程度である。このような
短波長では、スペーシングロスの影響を極めて受けやす
い。ところが、フェライトと金属磁性膜ではテープに対
する摩耗特性が違うため、第１９図に示すように、金属
磁性膜（２）がフェライトで形成された磁気コア半体（
３）に対して凹み、スペーシングｄが発生する。実測例
では、金属磁性膜がセンダストの場合は２００Å程度の
段差ｄが生じた。スペーシングロスＬｓは、次式で表さ
れる り、　ｓ　＝　５４　、６　（ｄ　／λ）（ｄＢ）・・
・・・・（１）（但し、ｄはヘットとテープのスペーシ
ング、λは波長）ので、スペーシングロスＬｓは、１゜
５ｄＢ程度となる。

また、金属磁性膜（２）とフェライトは熱膨張係数がか
なり違い、金属磁性膜（２）の膜厚が数１０μｍになる
と極めて剥離しやすくなる。

また、第１８図、第１９図に示したＭＩＧヘッドの構造
では、トラック幅と金属磁性膜（２）の膜厚がほぼ等し
くなるが、例えば５−ＶＨ３方式スタンダードモート（
記録ピッチ５８ｕｍ）用のへ・ノドを製造するためには
、膜厚を５０μｍ程度にせねばならず１歩留まりよく生
産することは難しい。

さらに、第２０図に示した構造のＭＩＧヘッドでは、金
属磁性膜（２）の膜厚はトラック幅には依存しないが、
フェライトと金属磁性膜（２）の界面が疑似磁気ギャッ
プとして動作する、いわゆる疑似ギャップ効果があり、
アナログ記録ではこの許容量が小さいので、実質上量産
するのは困難である。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高周波においてスペーシングロスを押さえ、
トラック幅に係わらず量産性がよく、かつ従来のＭＩＧ
ヘットに較べて再生出力が同士するＭＩＧヘットを得る
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るアナログ映像信号記録用ＭＩＧヘッドは
、テープ流出側だけを高飽和磁束密度を有する金属磁性
膜を動作ギャップと非平行に形成した酸化物磁性体から
なる磁気コア半体で、また、テープ流入側は、酸化物磁
性体のみからなる磁気コア半体で構成したものである。

［作用］ この発明に係る複合型磁気ヘッドは、磁気テープの流入
側の磁気ヘッド半体だけに動作ギャップと平行でない厚
さの金属磁性膜を設けたので、磁気テープによる動作ギ
ャップ部分の摩耗が少なくなるのでスペーシングロスが
少なく、かつ動作ギャップと、金属磁性膜と酸化物磁性
体との界面に形成される疑似磁気ギャップとは平行でな
いので、疑似ギャップ効果の小さい磁気ヘットが得られ
る。

［発明の実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの実施例の斜視図で、第２図はその摺動面の拡大
正面図である。図において　（５）はコイル巻き線窓（
５）、は金属磁性膜（２）の最小膜厚、　（７）は金属
磁性膜の最大膜厚、（２Ｉ）は磁気テープの進行方向で
ある。

以下、この実施例の磁気ヘッドの製造方法を図について
説明する６ 第３図において、　（８）は磁気テープ流入側のフェラ
イトブロック半体で、それにリアギャップ接合用のガラ
ス溝（９）と、トラック幅を規制する狭トラツク溝（１
０）を回転ホイールで機械加工する。また、（Ｉｌｌは
テープ流出側のフェライトブロック半体で、それに金属
磁性膜（２）を被着させるための溝（金属磁性膜とフェ
ライトの界面を動作ギャップに非平行にするための満）
　ｆ＋２１を回転ホイールで機械加工する。つぎに、フ
ェライトブロック半体（ＩＩ）の溝（１２）の上に、第
４図に示すように中間層としてｌＯＯ＾のＳ　ｉＯ＊膜
を成膜し、さらに、この上に１５μｍ程度の金属磁性膜
（２）を成膜する。つぎに第５図の拡大図に示すように
、フェライトブロック半体（８）に形成した溝（１０）
と同じピッチで狭トラツク溝加工を施して溝（ｌＯ）を
形成して側面の金属磁性膜（２）を除去する加工および
ガラス溝（９）を形成する加工を行う。

次に第６図に示すように各フェライトブロック半体（８
）、（ＩＩ）の溝（９）、（１０）に接合ガラス（４）
をモールドし、つぎにフェライトブロック゛半体（８）
に巻き線窓となる溝（５１）を回転ホイールで機械加工
した後、ギャップ突き合わせ面（１３）を精度よく研摩
する。この時の研摩量で金属磁性膜（２）の最小膜厚（
６）が決まるので、これを３μｍ以上、望ましくは５μ
ｍ以上にする。

次に、各フェライトブロック半体（８）、（１１）のギ
ャップ突き合わせ面（１３）に、ギヤ・ツブ材となるＳ
　ｉ　Ｏ＊膜を所定の厚さに成膜したのち、第７図に示
すように突き合わせ、この突き合わされたフェライトブ
ロック半体（８）ｉｌｌ）を所定の温度で接合する。接
合は、接合ガラス（４）の軟化、接着による。この接合
温度は、疑似磁気ギャップを作らないために、５１０℃
以下が望ましい。最後に、第８図に二点鎖線で示すよう
に、所定のアジマス角をつけて、接合されたフェライト
プロ・ツク半体（８１，（１１１を切断することにより
、第１図に示したヘッドコアが得られる。

なお、上記実施例では、金属磁性膜用の溝（１２）の加
工を、角度付きホイールで行ったが、研摩後の金属磁性
膜（２）の面がギャップ突き合わせ面（１３）と非平行
になる形状であれば、他の形状であってもよいが、最終
形状で金属磁性膜（２）の左右形状があまり非対称とな
るのは、好ましくない。

また、ガラス溝（９）の形状とその加工工程順は、上記
実施例と異ってもよいことはいうまでもない。

また上記実施例では、中間層の厚さを １００人、金属磁性膜（２）の膜厚を１５μｍとしたが
、中間層の膜厚は、５０〜２００Å、金属磁性膜（２）
の膜厚は、３μｍ以上であればよく、その成膜方法は、
スパッタ、蒸着、ＣＶＤなとの薄膜形成技術を用いれば
よい。また、センダストやアモルファスは、接合ガラス
（４）と反応してガラス中に気泡が発生しやすいので、
狭トラツク溝（１０）の加工後、Ｃ，、やＳ　ｓ　Ｏｚ
のような反応防止膜を狭トラツク溝（１０）の上に成膜
してもよい。

以上のようにして製作したこの実施例に係るテープ流出
側だけに金属磁性膜（２）を設けたＭＩＧヘッド（以下
、「片積みＭＩＧヘッド」という）と、従来例のテープ
流入、流出両側に金属磁性膜があるＭＩＧヘッド（以下
、１両積みＭＩＧヘッド」という）の出力特性を、実験
およびシミュレイションで比較検討した。この結果、第
９図に示すように、再生出力の高域特性は、片積みＭＩ
Ｇヘッドの方が優れており、その差は前述した（１）式
で説明される。すなわち、第１Ｏ図に示すように、片積
みＭ　Ｉ　Ｇヘッドは動作ギャップ（１）上ではスペー
シングｄ】はほぼゼロであり、両積みＭＩＧヘッドのス
ペーシングｄは第１９図に示したように２００Åである
ので、スペーシングロス分だけ再生出力は落ちる。また
、低域でも片積みＭＩＧヘッドの方が再生出力は大きい
。これは、記録深さが片積みＭｒＧヘットの方が深い為
である。

第１１図にシミュレイションの結果を示す。図中、Ｈｃ
は、５−ＶＨ３用テープの保磁力である。図よりあきら
かなように、片積みＭＩＧヘッドの方が、深くまで記録
に必要な磁界を発生できることが分かる。以上のことか
ら電磁変換特性上、片積みＭＩＧヘッドの方が優れてい
ることがわかる。また、記録特性、すなわちオーバーラ
イド特性が優れているため、例えば、５−ＶＨ３のエコ
ノミーモードのような記録パターンがガードなしの重ね
書きの場合、サイドクロストークがすくなくなり１画質
上ではエツジノイズが減少する。

次に、金属磁性膜（２）の膜厚について説明する。。

金属磁性膜（２）の膜厚の異なる各種のＭＩＧヘッドを
作成して再生出力を測定した。この結果、低域の出力は
、膜厚に依存することがわかった。相対速度５．８ｍ／
ｓにおける１ＭＨｚと０．５ＭＨｚの出力比と膜厚の関
係を第１２図に示す、この特性図から、０．５ＭＨｚで
充分に記録するためには、膜厚は５μｍ以上必要で、最
低でも３μｍは不可欠である。

また、金属磁性膜（２）をセンダストで形成したヘット
を試作して検討したところ、センダスト膜厚が２０μｍ
を越えると、中間層の膜厚や材質にも多少依存するが、
膜の剥離発生率が急に増加することが判った。但し剥離
は膜界面ではなく、フェライトを１０μｍ程度伴って剥
がれることから、膜の密着力の問題ではなく、センダス
ト膜の応力が一定量以上になると基板のフェライトが破
壊されるからである。この臨界量がセンダスト膜厚２０
μｍに対応する。

次に、接着温度、および中間層について説明する。

ＭＩＧヘッドでは、金属磁性膜（２）とフェライト半体
の界面が疑似磁気ギャップとして動作するが、アナログ
映像信号の場合、画質上ではゴーストとして現れる。こ
の疑似信号を避けるためには、金属磁性膜（２）とフェ
ライト半体の界面が動作ギャップｆ１１　　と非平行で
あることたけでは充分ではなく、疑似磁気ギャップの存
在自体を抑えないといけない。第１３図に中間層の膜厚
と疑似信号の大きさの関係を示す。この図から、中間膜
の膜厚は５０人が最適であることがわかる。しかし、実
際上この程度の超薄膜では、ある程度膜厚のばらつきが
あるので、中心値を１００入程度とすることが望ましい
。

また、第１４図にフェライトブロック半体（８）と（１
１）の接合温度と疑似信号の関係を示す。この図より接
着温度は低い程よいことがわかる。なお、第］３図およ
び第１４図は、金属磁性膜（２）とフェライト半体Ｃｌ
１１の界面が、動作ギャップ（１）　と平行な場合の実
験値であるので、この実験例のように非平行の場合は、
もっと小さな値になる。このことを考慮に入れると接着
温度は５６０℃以下、できれば５１０℃以下とすること
が望ましい。

次に、トラック溝側部の金属磁性膜（２）を除去する必
要性について説明する。フェライトの磁気特性は、磁歪
定数が大きく応力に非常に依存する。トラック溝側部に
金属磁性膜（２）があると、膜応力によってトラック部
のフェライトの磁気特性が劣化して磁気紙−抗が大きく
なるため、ヘッド再生効率が下がる。また金属磁性膜（
２）がセンダストの場合は、第１５図に示すようにトラ
ック側部のセンダストの粒界（２４）が斜めに成長し、
形状磁気異方性エネルギーにより金属磁性膜（２）の磁
気特性が極めて悪くなる。このため、トラック側面に金
属磁性膜（２）のない形状が望ましい。

以上の条件を満たすためには、上述した実施例のように
フェライト上に金属磁性膜（２）を形成してから、トラ
ック幅を規制する溝（１０）を加工するというプロセス
が必要である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、テープ流出側だけに
高飽和磁束密度を有する金属磁性膜を動作ギャップとノ
ド平行に形成し、デーブ流入側は、酸化物磁性体だけて
構成したので、両側に金属磁性膜を有するＭＩＧヘット
に較へ高い再生出力を得ることができ、かつ、フェライ
トと金属磁性膜の界面に形成される疑似磁気ギャップに
よって発生する疑似信号をアナログ記録でも実用上問題
のないレベルに抑えることのできる複合型磁気ヘッドが
得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る ＭＩＧヘッドの斜視図、第２図はその摺動面の正面図、
第３図〜第８図はこの実施例のＭＪＧヘッドの製造工程
を説明するための図、第９図は従来の両積みＭＩＧヘッ
ドと、この実施例に係る片積みＭＩＧヘッドの再生出力
の周波数特性図、第１０図はこの実施例の片積みＭ　Ｔ
　Ｇヘットの摩耗状態を示す断面図、第１１図は両積み
ＭＩＧヘットと片積みＭＩＧヘッドの発生磁界強度を示
す特性図、第１２図は（０，５ＭＨｚの再生出力）／（
Ｉ　Ｍ　Ｈ７，の再生出力）と金属磁性膜の膜厚との関
係を示す特性図、第１３図は（疑似信号）／（主信号）
と中間層の膜厚との関係を示す特性図、第１４図は（疑
似信号）／（主信号）と接合温度との関係を示す特性図
、第１５図はトラック部側面のセンダストの粒界の生成
状態を示す拡大図、第１６図ないし第１９図は、それぞ
れ従来の異なるＭＴＧヘッドの摺動面の正面図である。 （１）・・・磁気ギャップ、　（２）・・・金属磁性膜
、　（３）・・・磁気コア半体、　（４）・・・接合ガ
ラス、　（５）・・・コイル巻線窓、　（８）・・・テ
ープ流入側になるフェライトブロック半体、　（９）・
・・ガラス溝、（１０）−・・トラック幅を規制する溝
、（１１）・・・テープ流出側になるフェライトブロッ
ク半体、（１２）・・・金属磁住膜形成用の溝、（１３
）・・・ギャップ突き合わせ面。 なお、各図中、同一符号は同一、または相当部分を示す
。 第３図 第１図 １゛動作ギャップ ２：金属磁性膜 ３：１ｍ気コア半体 第２図 ４：牧舎がラス ５、コイル巻線宮 第６図 第９図 同波数 （ＭＨｚ） 第１１図 片積ＭＩＧと同項ＭＩＧヘッドの兜生磁界強度第１０図 第１９図 第１２図 金属磁性膜の層厚（μｍ） 第１４図 第１３図 接合温度（°Ｃ） ０ ００ ５０ ００ 中間層ａ膜厚（ム） 第１６図 手 続 補 正 量 （自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化物磁性体からなる磁気コア半体を磁気テープ
   の流入側に、高飽和磁束密度を有する金属磁性膜が動作
   ギャップと非平行に形成された酸化物磁性体からなる磁
   気コア半体を磁気テープの流出側に配置して非磁性のギ
   ャップ材を介して接合してなる複合型磁気ヘッド。