JPH07129912A - 磁気ヘッドおよび磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＭＩＧヘッドにおける偏摩耗による出力低下
の低減と耐摩耗性の確保を目的とする。 【構成】 単結晶フェライトコア１からなる一対の磁気
コア半体のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜３を形成
し、第１の磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気
ギャップとなる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁
気ヘッドにおいて、第１及び第２の磁気コア半体の主磁
路構成面の結晶面を略｛１１０｝に、磁気テープ対向面
の結晶面を略｛２１１｝とし、第１及び第２の磁気コア
半体の主磁路構成面内の結晶軸略＜１１０＞方向が磁気
ギャップ面に対してヘッド移動方向Ａと逆方向に傾斜し
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＶＴＲ、ＤＡＴ等に用い
る磁気ヘッド及びそれを用いたヘリカルスキャン型磁気
記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＶＴＲ等の磁気記録装置にはフェ
ライトを用いた磁気ヘッドが用いられてきた。しかし、
情報をより高密度に記録再生するために記録波長を短く
していくと、記録媒体の抗磁力（以下、Ｈｃ）を高める
ことが必要となる。このためにＨｃが８０ｋＡ／ｍをこ
えるような塗布型メタルテープや金属薄膜テープが用い
られるようになっている。

【０００３】これらの高保磁力の磁気テープの性能を充
分に引き出すためには、磁気テープに強く急峻なヘッド
磁界を印加して記録することが望ましい。このため、磁
気ヘッドの磁気飽和を回避する目的から、フェライトか
らなる磁気コア半体のギャップ形成面上にスパッタや蒸
着法等で高い飽和磁束密度（以下、Ｂｓ）の強磁性金属
薄膜を形成したいわゆるＭｅｔａｌ ｉｎ Ｇａｐヘッ
ド（以下ＭＩＧヘッド）が開発されている。

【０００４】上述のＭＩＧヘッドでは図５に示すよう
に、磁気テープ対向面１１に、主磁路を構成するフェラ
イト１、一対の磁気コア半体を接合する接合ガラス２、
磁気コア半体のギャップ面に形成された強磁性金属薄膜
３の少なくとも３種類の材料が露出し、それぞれの材料
の硬度や摩耗速度は異なる。一般的にはフェライト１に
比べ強磁性金属薄膜３は摩耗し易い傾向にあるため、磁
気テープの走行により、図６に示すように強磁性金属薄
膜３がフェライト１よりもへこんだ、いわゆる偏摩耗と
呼ばれる段差が生じる。この偏摩耗の傾向は磁気テープ
の表面の異常突起の数や大きさに強く依存し、特に現
在、実用化されている強磁性金属をベースフィルム上に
形成した金属薄膜テープではベースフィルムの異常突起
や蒸着時の結晶の異常成長等によりこれらの表面異常突
起が多いため偏摩耗が発生し易い。

【０００５】上述の偏摩耗は磁気ギャップと磁気テープ
表面の間に空隙を生じさせることになり、結果としてス
ペーシングロスにより出力の低下をまねく。特にヘッド
取付直後のヘッド先端形状が尖った状態では、磁気ヘッ
ドと磁気テープの接触面積が小さいため、単位面積当た
りの面圧が大きくなり、摩耗速度の差による偏摩耗の発
生が顕著であり、短時間で大きな出力低下が発生し易
い。これに対して、コアに用いているフェライトに、摩
耗速度の速い結晶面を使えば偏摩耗の発生は抑制できる
が、フェライト材の摩耗速度を速くしすぎると、磁気ヘ
ッドの寿命が少なくなってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の偏摩耗
とヘッド寿命の両方の観点から、磁気テープが長時間走
行した後でも、良好なヘッドテープインターフェイスが
実現でき、充分なヘッド寿命を確保し、かつ磁気ヘッド
に用いているフェライトと強磁性金属薄膜の偏摩耗を少
なくし、それにともなう出力低下の少ない磁気ヘッド及
び磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面に従
った磁気ヘッドは、単結晶フェライトからなる一対の磁
気コア半体のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成
し、第１の磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気
ギャップとなる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁
気ヘッドにおいて、前記第１及び第２の磁気コア半体の
主磁路構成面の結晶面を略｛１１０｝に、磁気テープ対
向面の結晶面を略｛２１１｝とし、前記第１及び第２の
磁気コア半体の主磁路構成面内の結晶軸略＜１１０＞方
向が磁気ギャップ面に対してヘッド移動方向と逆方向に
傾斜していることを特徴とする。

【０００８】本発明の第２の局面に従った磁気ヘッド
は、単結晶フェライトからなる一対の磁気コア半体のギ
ャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成し、第１の磁気
コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気ギャップとなる
非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気ヘッドにおい
て、前記第１及び第２の磁気コア半体の主磁路構成面の
結晶面を略｛１１１｝に、磁気テープ対向面の結晶面を
略｛２１１｝とすることを特徴とする。

【０００９】本発明の第３の局面に従った磁気記録再生
装置は、単結晶フェライトからなる一対の磁気コア半体
のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成し、第１の
磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気ギャップと
なる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気ヘッドに
おいて、前記第１及び第２の磁気コア半体の主磁路構成
面の結晶面を略｛１１０｝に、磁気テープ対向面の結晶
面を略｛２１１｝とし、前記第１及び第２の磁気コア半
体の主磁路構成面内の結晶軸略＜１１０＞方向が磁気ギ
ャップ面に対してヘッド移動方向と逆方向に傾斜してい
ることを特徴とする磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを登
載した回転シリンダーと、ベースフィルム上に強磁性金
属を形成した磁気記録媒体を備えたことを特徴とする。

【００１０】本発明の第４の局面に従った磁気記録再生
装置は、単結晶フェライトからなる一対の磁気コア半体
のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成し、第１の
磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気ギャップと
なる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気ヘッドに
おいて、前記第１及び第２の磁気コア半体の主磁路構成
面の結晶面を略｛１１１｝に、磁気テープ対向面の結晶
面を略｛２１１｝とすることを特徴とする磁気ヘッド
と、前記磁気ヘッドを登載した回転シリンダーと、ベー
スフィルム上に強磁性金属を形成した磁気記録媒体を備
えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の第１局面の磁気ヘッドは、単結晶フェ
ライトのギャップ形成面に強磁性金属薄膜を形成した磁
気コアを用いたＭＩＧヘッドで、磁気テープ対向面の結
晶面が略｛２１１｝、主磁路構成面の結晶面が略｛１１
０｝であり、主磁路構成面内の結晶軸＜１１０＞が磁気
ギャップに対してヘッド移動方向に傾斜している構成と
することにより磁気テープ対向面の結晶面が略｛１１
０｝である磁気ヘッドよりフェライトの摩耗速度が速く
なるため、相対的に強磁性金属薄膜とフェライトの摩耗
速度の差が小さくなり偏摩耗による出力低下が起こりに
くい。

【００１２】本発明の第２局面の磁気ヘッドは、単結晶
フェライトのギャップ形成面に強磁性金属薄膜を形成し
た磁気コアを用いたＭＩＧヘッドで、磁気テープ対向面
の結晶面が略｛２１１｝、主磁路構成面の結晶面が略
｛１１１｝であることにより磁気テープ対向面の結晶面
が略｛１１０｝である磁気ヘッドよりフェライトの摩耗
速度が速くなるため、相対的に強磁性金属薄膜とフェラ
イトの摩耗速度の差が小さくなり偏摩耗による出力低下
が起こりにくい。

【００１３】本発明の第３局面の磁気記録再生装置は、
上記本発明の第１局面の磁気ヘッドを採用することによ
り、特に蒸着テープにおいて大きな問題であった磁気ヘ
ッドの偏摩耗による出力低下を抑制することができる。

【００１４】本発明の第４局面の磁気記録再生装置は、
上記本発明の第２局面の磁気ヘッドを採用することによ
り、特に蒸着テープにおいて大きな問題であった磁気ヘ
ッドの偏摩耗による出力低下を抑制することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の磁気ヘッドの一実施例につい
て詳細に説明する。単結晶フェライトを磁気コアの一部
に用いるＭＩＧヘッドの代表例として、（表１）に示す
ような結晶面方位の構成が考えられる。

【００１６】

【表１】

【００１７】（表１）における主磁路構成面、磁気テー
プ対向面、ギャップ形成面の意味はそれぞれ図７におけ
る面１０１、１０２、１０３に該当する。さらに詳しく
説明すると、ギャップ形成面１０３は本発明の対象とな
るＭＩＧヘッドにおいて、強磁性金属薄膜３ａ、３ｂが
非磁性材を介して他方の磁気コア半体と突き合わされる
面に平行な面を意味し、主磁路構成面１０１は該磁気ヘ
ッドの巻線穴４を周回する最短磁路を含む面であり、前
記ギャップ形成面１０３と直交する面を意味し、磁気テ
ープ対向面１０２は該磁気ヘッドのギャップ形成面１０
３に直交しかつ、主磁路構成面１０１に直交する面を意
味する。また、Ａコア＜１１０＞軸方向は、一方の磁気
ヘッドコア半体の主磁路形成面内にある＜１１０＞軸の
方向を示し、（表１）中の／は＜１１０＞軸が磁気ギャ
ップに対して、磁気ヘッド移動方向と逆方向に傾斜して
いることを意味し、（表１）中の＼は＜１１０＞軸が磁
気ギャップに対して、磁気ヘッド移動方向に傾斜してい
ることを意味し、Ｂコア＜１１０＞軸方向は他方のコア
について同様のことを意味している。

【００１８】尚、主磁路構成面１０１、ギャップ形成面
１０３、磁気テープ対向面１０２は互いに直交する面で
あるので、いずれか２面の結晶面方位を定めれば、残る
一方の結晶面方位は必然的に決まる。（表１）における
（１）は、磁気ヘッドの耐摩耗性が最も優れた結晶面方
位構成の一つで、また従来のＭＩＧヘッドに用いられて
いる結晶面方位構成であり、本発明の基準比較例となる
ものである。

【００１９】これら（表１）における面方位構成の単結
晶フェライトコアを用いたＭＩＧヘッドを、（表２）に
示す仕様に従って試作して回転シリンダーを有するＶＴ
Ｒ装置に登載し、Ｃｏ−Ｎｉを主組成とする強磁性金属
薄膜をベースフィルム上に形成した金属薄膜テープ（以
下、蒸着テープ）を長時間走行させて、ヘッド入り側の
コアであるＡコアのフェライトと、ヘッド出側のコアで
あるＢコアのフェライトの間の段差のテープ走行時間依
存性を調べたところ、図９に示すような結果を得た。

【００２０】

【表２】

【００２１】（表１）における（４）、（５）ではＡコ
アとＢコアの間の摩耗速度の違いからＡ−Ｂコア間に極
端な段差を生じるために蒸着テープが長時間走行した場
合、良好なヘッドタッチを実現することが困難になるた
め、この様な結晶面方位をＭＩＧヘッドに用いることは
望ましくない。

【００２２】次に、これら（表１）における（１）、
（２）、（３）、（６）のＡコアに相当する結晶面方位
構成の単結晶フェライトを用いて試作したヘッド形状の
ダミーコアを回転シリンダーに登載して、蒸着テープを
長時間走行させて、フェライトダミーコアの摩耗体積の
テープ走行時間依存性を調べたところ、図１０に示すよ
うな結果を得た。磁気テープ対向面に｛１１０｝面を用
いている（１）は従来から考えられている通り、他の結
晶面方位に比べて高い耐摩耗性を示した。これに対して
磁気テープ対向面に｛２１１｝面を用いた他の結晶面方
位構成では、主磁路構成面内の＜１１０＞軸の方向によ
り摩耗体積が大きく異なることがわかった。 特に主磁
路構成面の結晶面方位が｛１１０｝面で、主磁路構成面
内の＜１１０＞軸方向が磁気ギャップに対して磁気ヘッ
ド移動方向に傾斜している構成の（表１）における
（３）は、（１）に対して２倍以上耐摩耗性が劣る。こ
れに対して、主磁路構成面の結晶面方位が｛１１０｝面
で、主磁路面内の＜１１０＞軸方向が磁気ギャップに対
して磁気ヘッド移動方向と逆方向に傾斜している構成の
（表１）における（２）およびは、主磁路構成面の結晶
面方位が｛１１１｝面の（６）は（１）の約１．２〜
１．５倍程度の耐摩耗性を有し、極端には耐摩耗性が劣
化しないことがわかった。

【００２３】次に、（表１）における面方位構成の単結
晶フェライトコアを用いたＭＩＧヘッドを、回転シリン
ダーを有するＶＴＲ装置に登載し、蒸着テープを長時間
走行させて、単結晶フェライトコアと強磁性金属薄膜の
偏摩耗及び磁気ヘッド出力のテープ走行時間依存性を調
べたところ、それぞれ図１１、図１２に示すような結果
を得た。蒸着テープ走行初期には偏摩耗量の増加にとも
ない、磁気ヘッド出力は減少し、偏摩耗量が最大となる
時点で磁気ヘッド出力は極小になり、その後、偏摩耗量
がやや減り、磁気ヘッド先端の磁気テープ接触面積が大
きくなり単位面積あたりの面圧が小さくなっていくに従
い、磁気ヘッド出力はやや回復し、その後安定な状態に
なる。磁気テープ対向面に｛１１０｝面を用いている
（表１）における（１）は、他の結晶面方位に比べて耐
摩耗性の高い分だけフェライトコアと強磁性金属薄膜の
摩耗速度の差が大きいために、偏摩耗量の磁気テープ走
行時間依存性が強く、偏摩耗量の最大値も大きい。この
ため、ヘッド出力も短時間で、初期に比べ約３ｄＢ程低
下した後にやや回復して−１ｄＢ程度の値で安定とな
る。これに対して磁気テープ対向面に｛２１１｝面を用
いた構成では、前述した摩耗速度の速い結晶面方位の構
成ほど、偏摩耗の磁気テープ走行時間依存性が弱く、偏
摩耗の最大値も小さい。磁気ヘッド出力の最大低下量も
（表１）における（２）の構成でも−１．５ｄＢ程度で
（３）、（６）の構成ではさらに少なく、磁気ヘッド出
力が非常に安定で偏摩耗しにくいことがわかった。

【００２４】以上の実験結果をふまえて、図１に示す磁
気テープ対向面に｛２１１｝面を、主磁路構成面に｛１
１０｝面を用い、主磁路構成面内の＜１１０＞軸が磁気
ギャップに対してヘッド移動方向と逆方向に傾斜してい
る（表１）における（２）の構成のＭＩＧヘッド、およ
び図２に示す磁気テープ対向面に｛２１１｝面を、主磁
路構成面に｛１１１｝面を用いる（表１）における
（６）の構成を用いたＭＩＧヘッドは、図７に示す磁気
テープ対向面に｛１１０｝面を、主磁路構成面に｛１１
０｝面を用いている（表１）における（１）の構成を用
いたＭＩＧヘッドに比べて、磁気ヘッドの寿命の点でほ
とんど遜色なく、かつ、蒸着テープの走行により発生す
るフェライトと強磁性金属薄膜の偏摩耗が少なく、それ
によるヘッド出力の低下が少ない。また、Ａ−Ｂコア間
の段差が生じにくい為、蒸着テープが長時間走行した場
合にも良好なヘッドテープインターフェイスの状態を実
現できる。ここで、図中Ａはヘッド移動方向を、θはア
ジマス角を示す。

【００２５】また、ベースフィルム状に強磁性金属を形
成した金属薄膜テープとこれらの磁気ヘッドの組み合わ
せを用いた図３及び図４に示す構成の磁気記録再生装置
は、図８に示す磁気テープ対向面に｛１１０｝面を、主
磁路構成面に｛１１０｝面を用いている（表１）におけ
る（１）の構成を用いたＭＩＧヘッドの組み合わせによ
る磁気記録再生装置に比べて、磁気ヘッドの寿命の点で
ほとんど遜色なく、かつ、蒸着テープの走行により発生
するフェライトと強磁性金属薄膜の偏摩耗が少なく、そ
れによるヘッド出力の低下が少ない。また、Ａ−Ｂコア
間の段差が生じにくい為、蒸着テープが長時間走行した
場合にも良好なヘッドテープインターフェイスの状態を
実現できる。ここで、図中Ｂはシリンダ回転方向を、Ｃ
はテープ走行方向を示す。

【００２６】尚、上記のような本発明特有の効果は、図
５のような外観形状を有する磁気ヘッドに限られるもの
ではなく、例えば図１３や図１４に示すような磁気テー
プ対向面を有する磁気ヘッドも含まれる。図１３はギャ
ップ形成面だけに強磁性金属薄膜３を被着したＭＩＧヘ
ッドであり、図１４はフェライト１と強磁性金属薄膜３
の境界面が磁気ギャップ面と非平行なＭＩＧヘッドを示
したものである。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明第１乃至第２の局
面に従った磁気ヘッドはフェライトと強磁性金属薄膜の
摩耗速度の差が小さいため、これにより生じる偏摩耗が
少なくでき、偏摩耗による出力低下が少なく、また耐摩
耗性の良好なフェライトの結晶面方位を磁気テープ対向
面に選択しているために、充分な耐摩耗性を実現でき
る。

【００２８】また、本発明第３乃至第４の局面に従った
磁気記録再生装置は蒸着テープを用いているにも関わら
ず、偏摩耗が少ないため、偏摩耗による出力低下が少な
く、また耐摩耗性の良好なフェライトの結晶面方位を磁
気テープ対向面に選択しているために、充分な対摩耗性
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的な一実施例としての磁気ヘッド
の外観斜視図

【図２】本発明の異なる実施例としての磁気ヘッドの外
観斜視図

【図３】本発明の具体的な一実施例としての磁気記録再
生装置の外観斜視図

【図４】本発明の異なる実施例としての磁気記録再生装
置の外観斜視図

【図５】従来例及び本発明の実施例を説明するための磁
気ヘッドの磁気テープ対向面の平面図

【図６】従来例を説明するための磁気ヘッドの主磁路面
の断面図

【図７】従来例を説明するための磁気ヘッドの外観斜視
図

【図８】従来例を説明するための磁気記録再生装置の外
観斜視図

【図９】従来例及び本発明の実施例を説明するための磁
気ヘッドのＡ、Ｂコア間段差の時間依存性曲線図

【図１０】従来例及び本発明の実施例を説明するための
磁気ヘッドの摩耗量の時間依存特性曲線図

【図１１】従来例及び本発明の実施例を説明するための
磁気ヘッドの偏摩耗量の時間依存特性曲線図

【図１２】従来例及び本発明の実施例を説明するための
磁気ヘッドの出力の時間依存特性曲線図

【図１３】本発明の他の実施例を説明するための磁気ヘ
ッドの磁気テープ対向面の平面図

【図１４】本発明の他の実施例を説明するための磁気ヘ
ッドの磁気テープ対向面の平面図

【符号の説明】

１ フェライト ２ 接合ガラス ３ 強磁性金属薄膜 ３ａ 強磁性金属薄膜 ３ｂ 強磁性金属薄膜 ４ 巻線穴 ５ 磁気テープ ６ 回転シリンダー ７ 下シリンダー ８ａ 傾斜ポスト ８ｂ 傾斜ポスト ９ 磁気ギャップ １１ 磁気テープ対向面 １０１ 主磁路構成面 １０２ 磁気テープ対向面 １０３ ギャップ形成面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単結晶フェライトからなる一対の磁気コア
   半体のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成し、第
   １の磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気ギャッ
   プとなる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気ヘッ
   ドにおいて、前記第１及び第２の磁気コア半体の主磁路
   構成面の結晶面を略｛１１０｝に、磁気テープ対向面の
   結晶面を略｛２１１｝とし、前記第１及び第２の磁気コ
   ア半体の主磁路構成面内の結晶軸略＜１１０＞方向が磁
   気ギャップ面に対してヘッド移動方向と逆方向に傾斜し
   ていることを特徴とする磁気ヘッド。
2. 【請求項２】単結晶フェライトからなる一対の磁気コア
   半体のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成し、第
   １の磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気ギャッ
   プとなる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気ヘッ
   ドにおいて、前記第１及び第２の磁気コア半体の主磁路
   構成面の結晶面を略｛１１１｝に、磁気テープ対向面の
   結晶面を略｛２１１｝とすることを特徴とする磁気ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】単結晶フェライトからなる一対の磁気コア
   半体のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成し、第
   １の磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気ギャッ
   プとなる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気ヘッ
   ドにおいて、前記第１及び第２の磁気コア半体の主磁路
   構成面の結晶面を略｛１１０｝に、磁気テープ対向面の
   結晶面を略｛２１１｝とし、前記第１及び第２の磁気コ
   ア半体の主磁路構成面内の結晶軸略＜１１０＞方向が磁
   気ギャップ面に対してヘッド移動方向と逆方向に傾斜し
   ていることを特徴とする磁気ヘッドと、前記磁気ヘッド
   を登載した回転シリンダーと、ベースフィルム上に強磁
   性金属を形成した磁気記録媒体を備えたことを特徴とす
   る磁気記録再生装置。
4. 【請求項４】単結晶フェライトからなる一対の磁気コア
   半体のギャップ形成面上に強磁性金属薄膜を形成し、第
   １の磁気コア半体と第２の磁気コア半体を、磁気ギャッ
   プとなる非磁性材料を介して突き合わせてなる磁気ヘッ
   ドにおいて、前記第１及び第２の磁気コア半体の主磁路
   構成面の結晶面を略｛１１１｝に、磁気テープ対向面の
   結晶面を略｛２１１｝とすることを特徴とする磁気ヘッ
   ドと、前記磁気ヘッドを登載した回転シリンダーと、ベ
   ースフィルム上に強磁性金属を形成した磁気記録媒体を
   備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。