JPH0341606A - 磁気変換器及びその製造法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は変換ギャップの輪郭の維持特性及び性能が改
善された複合コア磁気変換器及びそのような変換器の製
造法に関する。この発明は、変換器が記録媒体に直に接
触しており、変換器と媒体とが高速に相対移動している
際に高周波信号の記録再生が行われる場合に特に有益で
ある。

［従来の技術］ 記録媒体に接触している磁気変換器は、媒体との擦れに
より変換器と媒体とのインターフェース部が磨耗する。

このために磁気変換器は寿命が短くなるが、磁気変換器
の交換にはかなりの費用が掛かる。磁気変換器の望まし
い要件としては、耐磨耗性の他に、変換器に寿命が来る
まで変換ギャップが輪郭を維持していること、即ち、変
換ギャップの輪郭の維持特性が挙げられる。変換器の寿
命を延ばすため、並びに変換ギャップの輪郭の維持特性
及び完全性を改善するために、変換器と媒体とのインタ
ーフェースの領域には様々な磁気材料及び非磁気材料が
所望の磁気特性を有する磁気コア材料と共に用いられて
いる。しかしながら、このような従来の複合コアは構造
が非常に複雑であり、その製造法も複雑で費用が掛かる
ものであった。

ギャップの輪郭及び完全性を維持する磁気材料は一般に
粒子密度が高いので、製造中又は動作中に磁気材料の粒
子が「除去コされることは生じ難い。粒子が除去される
と、磁気材料に剥離や破壊が生じるので、変換ギャップ
を形成している鋭い角が損傷を受けてギャップが劣化す
る。粒子の除去は、例えば、ラップ仕上げのような製造
工程中に生じたり、使用中に変換器が高速で移動する媒
体に接触することなどにより生じる。

非常に優れたギャップの輪郭維持特性及び耐磨耗特性を
有する高粒子密度の磁気材料の一例として、単結晶フェ
ライトを挙げることができる。しかしながら、単結晶フ
ェライトを媒体に接触する磁気変換器に用いると、摩擦
ノイズが発生して情報信号が歪んでしまう。摩擦ノイズ
は、外力に応じて磁気抵抗が変化する磁気結晶材料の特
性として良く知られている磁気歪みにより生じる。ここ
に挙げた例では、外力は変換器の磁気結晶材料に接触し
ている磁気媒体により加えられる。単結晶フェライトで
は、結晶軸の配向を選択することにより、磁気特性や、
摩擦ノイズ、磨耗速度、又は材料強度などの特性を最適
化することができる。

しかしながら、一つのパラメーターを最適化するように
、例えば、摩擦ノイズを最小化するように結晶軸の配向
を選択すると、他のパラメーターは最適値ではなくなる
ので、変換器の全体的な特性が悪化する。

この他にも所望のギャップを形成する高粒子密度の磁気
材料があるが、これらの材料はいずれもその特性上磁気
変換構造に大量に使用することができない。このような
材料としては、センダストやアモルファス磁気材料など
の金属磁気材料が挙げられる。これらの材料は変換ギャ
ップの輪郭及び完全性の維持に優れているが、周波数の
損失が大きい。従って、周波数の損失を少なくするため
に、これらの高密度材料を他の適切な磁気材料と組み合
わせて高密度材料の使用量を最小にすることが望ましい
。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、構造が簡単で、費用が掛からず、しかも変
換ギャップの輪郭及び完全性が維持され、性能が改善さ
れた複合コア磁気変換器及びその製造法を提供すること
を課題とする。

［課題を解決するための手段、作用、及び発明の効果］ この発明により提供される磁気変換器は２個の対応する
複合磁気コアを有している。両複合磁気コアは間に変換
ギャップ形成材料を挟んで相互に結合されている。各複
合コアは変換ギャップを形成する楔形の第１の磁気コア
部を有している。第１のコア部は好ましい実施例では所
望の高粒子密度を有し、優れた変換ギャップの維持特性
及び高い性能を得るために必要な他の物理的及び磁気的
特性を有する第１の磁気材料で形成されている。

第２の磁気材料で形成された第２のコア部は、対応平面
で楔形のコア部と一体に結合されている。

楔形のコア部は、変換器と記録媒体との接触領域に沿っ
て延びる第１の比較的小さい面と、変換ギャップを形成
する第２の面と、第１及び第２の面に対して斜角をなし
て延びる接合面である第３の面とを有している。この角
度は、変換器と媒体との接触領域における楔形部分が比
較的小さくなり、変換器の第１の磁気材料の全量が極僅
かになるように、他の変換寸法と共に選択される。

この発明の方法では、第１及び第２の磁気材料のブロッ
クを対応平面で一体的に接合して複合ブロックを形成す
る。゛好ましい実施例では、第１の磁気材料は、優れた
変換ギャップ輪郭維持特性及び高変換性能を得るために
必要な所望の高粒子密度並びに物理的及び磁気的特性を
有している。第２の材料は粒子密度が低い。複合ブロッ
クは周囲の部分が除去されて、一体的に接合された面に
対して斜角をなして延びる面が形成され、第１のブロッ
ク部が減少して楔形の部分にな・つた複合磁気コアが得
られる。楔形の部分の第１の面は、変換器と媒体とのイ
ンターフェースに沿って延び、第２の而は変換ギャップ
面に沿って延び、第３の面は一体的に接合された面に対
応している。第２の面と第３の面との間の斜角は、変換
器と媒体との接触領域における楔形コア部の寸法が最小
になり、第１の磁気材料の全量が減少するように、他の
寸法と共に選択される。

この発明により、摩擦ノイズがほとんど無く、磁気特性
や耐磨耗性を含む全体的性能が改善された変換器が得ら
れる。

［実施例］ 以下、第１図ないし第８図を参照してこの発明の好まし
い磁気変換器の製造法を説明する。第１図は、異なる磁
気材料で形成され、対応面１２．１３を有する２個の直
方体ブロック１０．１１を示す。好ましい実施例では、
ブロック１０は単結晶フェライトで形成され、ブロック
１１は多結晶フェライトで形成されている。各ブロック
の対応面１２．１３は滑らかで平な面になるようにラッ
プ仕上げなどの公知の方法で研磨される。その後ブロッ
ク１０．１１は、矢印１４で示すように対応面１２．１
３を相互に向かい合わせて接合される。両対応面は公知
の拡散接合技術により高温高圧の下で拡散接合される。

このように２個のブロック１０．１１を別々に形成して
接合により両者を一体的にする代わりに、公知の技術を
用いて多結晶フェライト部１１に単結晶フェライト部１
０を成長させても良い。

面１２．１３を一体的に接合して形成された複合ブロッ
ク１５を第２図に示す。第３図に示す次の工程では、複
合ブロック１５は機械に掛けられて周囲が研磨又は切断
され、複合磁気コアプロ・ツク２０が形成される。複合
磁気コアプロ・ツク２０は、以下に述べるように、接合
面１２．１３に対して斜めに延びる周面１６ないし１つ
を有している。相互に平行な面１６．１８は、接合面１
２．１３に対して角度α（好ましくは約４５度以下）で
傾斜するように研磨又は切断される。相互に平行な而１
７．１９は、而１６．１８に対して実質的に垂直に延び
るように研磨又は切断される。以上の工程により、単結
晶フェライトで形成された楔形の第１の部分２１、及び
多結晶フェライトで形成された第２の部分２２を有する
直方体の複合磁気コアブロック２０が得られる。楔形の
コア部２１はブロック１０を削って形成され、コア部２
２はブロック１１を削って形成される。一体的に接合さ
れた面１２．１３は、面１６に対して角度αで傾斜して
延びている。複合磁気コアブロック２０の面１６は、以
下に述べるように、変換ギャップ面に対応している。

このようにして形成された複合磁気コアブロック２０は
、第４図に示すように、周面１６ないし１つに対してほ
ぼ垂直に延びる２つの平行な対向面２３．２４を有して
いる。複合磁気コアブロック２０の面１７は、変換器と
媒体とのインターフェース又は接触領域に対応している
。複合磁気コアブロック２０はそのほとんどが多結晶フ
ェライト材料で形成されているが、楔形をした極僅かな
部分２１だけが単結晶フェライトで形成されている。こ
の発明の製造法により得られる特別の利点は、楔形の部
分２１の媒体接触面１７ａの距離りを比較的短くするこ
とができることである。変換ギャップは、楔形の部分２
１の中で変換ギャップ面１６に沿って延びる面により形
成される。単結晶フェライト材料は変換ギャップを形成
する臨界領域にしか存在しておらず、しかも媒体との接
触領域が最小なので、ギャップの一体性を維持しながら
摩擦ノイズをかなり低減することができる。

領域１７ａに隣接していながら変換ギャップから離隔し
ている他方の変換器媒体接触領域１７ｂの多結晶材料は
、公知のように媒体と接触しても問題になるほどの摩擦
ノイズは生じない。同時に、この材料の粒子密度が比較
的低いことにより領域１７ｂに同期はずれが生じても、
変換ギャップはなんの影響も受けない。以上に説明した
ように、変換ギャップの完全性は、この発明により変換
器の磁気記録再生動作と共に改善される。

第５図は、変換巻線窓用に溝３０を形成する次の工程を
示す。満３０は好ましくは公知の方法で複合磁気コアブ
ロック２０を研磨することにより形成される。窓は直角
の■字形をしているが、形状又は角度は臨界ではないこ
とが好ましい。

第６図に示す第２の複合磁気コアブロック２０ａは複合
磁気コアブロック２０に対応するもので、複合磁気コア
ブロック２０と同じようにして形成される。図示のよう
にブロック２０ａはコアに巻き付けられる巻線の量に対
応した巻線窓を有していない。ブロック２０，２０ａの
それぞれの対応面１６．１．６ａは、最大限平らで綺麗
になるようにラップ仕上げされ、研磨される。両面はス
パッタリングによりガラス、アルミナ、二酸化ケイ素な
どの適切な非磁気変換ギャップ形成材料で被覆される。

ブロック２０，２０ａは、第７図に示すように、組み合
わされて相互に接着される。

被覆及び接着の両工程は、この技術分野では公知なので
ここでは詳述しない。

このようにして接着されたブロック２０．２０ａを、ギ
ャップ面１６．１６ａに対してほぼ垂直に延びる点線で
示した平行面４０に沿って薄く切断することにより、複
数個の磁気変換器３２が形成される。所望であれば公知
の形状変更技術を用いて切断工程の前又は後に変換器と
媒体とのインターフェース部１７ａ、１７ｂの形状を変
更して、変換器のコア３２を所望の形状にすることもで
きる（図示せず〉。

この発明の好ましい実施例に基づく変換器３２を第８図
に示す。対向面４０により所望のトラ・ツク幅ＴＷが決
まる。公知のトラック幅減少工程を設けてトラック幅Ｔ
Ｗを更に減少する。変換巻線３３は、公知の方法で巻線
窓３０を貫通するようにコア２０に巻き付けられる。こ
の技術分野に長けた者であれば、別の種類の変換巻線を
この発明の変換器に巻き付けても良いことは、容易に理
解することができる。例えば、巻線を両コア２０゜２０
ａに巻き付けても良いし、変換器のコアの別の場所に設
けても良いし、公知の薄膜堆積技術や写真平板技術のよ
うな別の技術を用いても良い。

第８図に示すように、この発明に基づく複合コア変換器
３２は、楔形の単結晶フェライト部２１により形成され
る変換ギャップ３１を有している。

楔形の単結晶フェライト部２１は、鋭くて良く規定され
たエツジを提供し、同期のずれにも影響されない。媒体
に接触する単結晶フェライトの量が比較的僅かなので、
摩擦ノイズは無視しても良い程度にまで減少する。従っ
て、摩擦ノイズを減少させることは、結晶軸の適切な配
向により最適化しなければならない要件から除外される
ので、最適化が容易になり、磁気特性、耐磨耗性、及び
変換器全体の性能が改善される。また、同期はずれが生
じ易くても、摩擦ノイズが無視できる程小さい多結晶フ
ェライト材料で、ギャップの形成にとって重要な領域を
除く変換器のコアの大部分を構成することができる。

以上に述べた方法によりこの発明に埜づく複合磁気変換
器を複数個製造できるが、−度に１個又は２個製造する
際にもこの方法を使用することができる。

先に述べた切断工程の替りに、第７図の接合ブロックを
ギャップ面１６．１６ａに対して角度βで傾斜して延び
る平行面４１に沿って切断することもできる。このよう
にして得られた複数個の変換器４２は、この技術分野で
は公知のようにアジマス記録再生に用いることができる
。

コア２０．２０ａに用いられる第１及び第２磁気材料は
、好ましい実施例では単結晶及び低結晶のフェライトで
あるが、これらに限定されるわけではない。楔形のコア
部の形成に用いられる第１の材料としては、変換ギャッ
プの輪郭の維持特性及び完全性に優れ、粒子密度が必要
な程度に高く、所望の物理特性及び磁気特性を有してい
れば、どのような磁気材料を用いても良い。第２の磁気
材料としては、ギャップの完全性が第１の磁気材料より
も一般に劣っていても磁気特性その他の所望の性質が優
れていれば、どのような磁気材料を用いても構わない。

第１の磁気材料としてはセンダスト又はアモルファス金
属のような金属磁気材料を用いることができる。

以上、図面を参照してこの発明の好ましい実施例を述べ
たが、この発明の範囲内で実施例を種々様々に修正又は
変更できることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図はこの発明の複合磁気変換器製造法
の一連の工程を示す簡単な斜視図、第８図は第１図ない
し第７図に示した製造法により製造された複合コア磁気
変換器の好ましい実施例の簡単な斜視図である。 １０．１１・・・ブロック、１２．１３・・・対応面（
接合面）、１５・・・複合ブロック、２０・・・複合磁
気コアブロック、２１・・・楔形のコア部、２２・・・
コア部、３０・・・溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変換ギャップ形成材料を間に挟んで向かい合う磁極
   を有した２個の対応コアを具備し、各コアは第１の磁気
   材料で形成された第１の楔形変換ギャップ形成部と、第
   ２の磁気材料で形成された第２の部分とを有し、楔形の
   部分は、変換器と記録媒体とのインターフェースに沿っ
   て延びる第１の面と、変換ギャップ面に沿って延びる第
   ２の磁気ギャップ形成面と、第１及び第２の面の各々に
   対して斜角をなして延びる第３の面とを有し、第３の面
   は第２のコア部の対応する面に一体的に接合されている
   ことを特徴とする磁気変換器。 ２、第１の磁気材料は第２の磁気材料よりも粒子密度が
   高いことを特徴とする請求項１に記載の磁気変換器。 ３、第１の磁気材料は単結晶フェライトであり、第２の
   磁気材料は多結晶フェライトであることを特徴とする請
   求項１に記載の磁気変換器。 ４、第１の磁気材料は磁気金属材料であることを特徴と
   する請求項１に記載の磁気変換器。 ５、第３の面は楔形のコア部の第２の面に対して４５度
   以下の角度をなして延びていることを特徴とする請求項
   １に記載の磁気変換器。 ６、楔形のコア部の第３の面は、第２のコア部の対応す
   る面に拡散接合されることを特徴とする請求項１に記載
   の磁気変換器。 ７、単結晶フェライト材料は多結晶フェライト材料の上
   に成長されることを特徴とする請求項３に記載の磁気変
   換器。 ８、対応するコアの少なくとも一方には巻線用の窓が変
   換ギャップ面の内側に延びていることを特徴とする請求
   項１に記載の磁気変換器。 ９、非磁気変換ギャップ形成材料を間に挟んで向かい合
   う磁極を有した２個の対応コアを具備し、各コアは単結
   晶磁気フェライト材料で形成された第１の楔形変換ギャ
   ップ形成部と、多結晶磁気フェライト材料で形成された
   第２の部分とを有し、楔形の部分は、変換器と記録媒体
   とのインターフェースに沿って延びる第１の面と、変換
   ギャップ面に沿って延びる第２の変換ギャップ形成面と
   、第１及び第２の面の各々に対して斜角をなして延びる
   第３の面とを有し、第３の面は第２のコア部の対応する
   面に拡散接合されていることを特徴とする複合コア磁気
   変換器。 １０、第１の部分を第１の磁気材料で形成し、第２の部
   分を第２の磁気材料で形成し、第１及び第２のブロック
   部を対応する平面で一体的に接合して、磁気材料の複合
   ブロックを形成する工程と、一体的に接合された面に対
   して斜角をなして延びる面が形成されるまで複合ブロッ
   クの周囲を除去することにより、第１の部分を除去して
   いって、変換器と媒体とのインターフェースに沿って延
   びる第１の面と、この第１の面に対してほぼ垂直をなす
   ように変換ギャップ面に沿って延びる第２の面と、一体
   的な接合面である第３の面とを有する楔形になった第１
   の部分を有する複合磁気コアを得る工程と、 変換ギャップ形成材料を間に挟んで楔形の部分の第２の
   面どうしが当接するように２個の対応する複合磁気コア
   を結合して一体的に接合する工程とを具備する磁気変換
   器製造法。１１、一体的に接合されたコアを選択された
   角度で変換ギャップに向かって延びる平面で切断する工
   程を更に有する請求項１０に記載の磁気変換器製造法。 １２、第１の磁気材料は第２の磁気材料よりも粒子密度
   が高いことを特徴とする請求項１０に記載の磁気変換器
   製造法。 １３、第１の磁気材料は単結晶フェライトであり、第２
   の磁気材料は多結晶フェライトであることを特徴とする
   請求項１０に記載の磁気変換器製造法。 １４、磁気材料の複合ブロックを提供する工程は、多結
   晶フェライトの上に単結晶フェライトを成長させる工程
   を有していることを特徴とする請求項１３に記載の磁気
   変換器製造法。 １５、磁気材料の複合ブロックを提供する工程は、第１
   及び第２のブロック部を別々に提供する工程と、各ブロ
   ック部に対応する平面を提供する工程と、第１及び第２
   のブロック部を対応する平面で拡散接合する工程とを有
   していることを特徴とする請求項１０に記載の磁気変換
   器製造法。 １６、第１の磁気材料は磁気金属材料であることを特徴
   とする請求項１０に記載の磁気変換器製造法。 １７、除去工程は、一体的に結合された面に対して４５
   度以下の角度をなして延びる第２の面を研磨する工程を
   有することを特徴とする請求項１０に記載の磁気変換器
   製造法。 １８、結合する工程の前に少なくとも一つの複合磁気コ
   アの第２の表面の内部に巻線用の窓を形成する工程を更
   に有することを特徴とする請求項１０に記載の磁気変換
   器製造法。１９、単結晶磁気フェライトの第１のブロッ
   ク、及び多結晶磁気フェライトの第２のブロックを提供
   し、第１のブロック及び第２のブロックを対応する平面
   で拡散接合して複合ブロックを形成する工程と、 複合ブロックの周囲を研磨することにより、複合ブロッ
   クの第１の部分を除去して一体的に結合された面に対し
   て斜角をなして延びる変換ギャップ面である第１の平面
   を形成し、複合ブロックの第２の部分を除去して第１の
   平面に対してほぼ垂直に延び、変換器と媒体とのインタ
   ーフェースとなる第２の平面を形成することにより、第
   １のブロックを小さな楔形にして、複合磁気コアブロッ
   クを形成する工程と、 変換ギャップ形成材料を間に挟んで楔形の部分の第１の
   平面が相互に当接するように両複合磁気コアブロックを
   結合して、一体的に接合する工程と、 一体的に接合された磁気コアブロックを変換ギャップ面
   に対して選択された角度をなして延びる平行面で切断す
   る工程とを具備することを特徴とする複合コア磁気変換
   器の製造法。