JPH077487B2 - 長手記録方式用磁気ヘッド - Google Patents

長手記録方式用磁気ヘッド

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JPH077487B2
JPH077487B2 JP4147183A JP4147183A JPH077487B2 JP H077487 B2 JPH077487 B2 JP H077487B2 JP 4147183 A JP4147183 A JP 4147183A JP 4147183 A JP4147183 A JP 4147183A JP H077487 B2 JPH077487 B2 JP H077487B2
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magnetic
magnetic head
glassy carbon
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carbon material
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延幸 岸根
哲也 今村
通秀 山内
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/10Structure or manufacture of housings or shields for heads

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、長手記録方式により磁気記録媒体に対して書
込みおよび読取りを行う磁気ヘッドに関する。特に、長
手記録方式により高密度磁気記録を行うに適する磁気ヘ
ッドのヘッドコアの支持材料の改良に関するものであ
る。
〔従来技術の説明〕
オーディオテープレコーダーやビデオテープレコーダー
等の磁気記録装置においては、磁気記録媒体の長手方向
に磁性粒子を磁化させる長手記録方式が現在く採用され
ている。この磁気記録装置は、装置の高性能化、超小型
化志向に関連して、高密度磁気記録への期待が大きくな
っている。
高密度磁気記録を実現するためには、高保磁力の磁気記
録媒体を用いることが必要とされ、従って記録時の磁性
強度の大きな磁気ヘッドの開発が望まれている。すなわ
ち、高保磁力の磁気記録媒体に対応できる磁気ヘッド
は、フロントギャップ部で強い漏洩磁界を生ずるもので
なければならない。現在、例えば汎用のビデオ用磁気ヘ
ッドのコアの材質は磁性材料である。この磁性材料に
は、ヘッド特性要因のバランスおよび加工性の点から、
主としてMn-Znフェライト材が主に用いられている。し
かしこのような酸化物系磁性材料を用いた磁気ヘッド
は、高保磁力の磁気記録媒体、例えばメタルテープを磁
化するために記録用電流を大きくすると、ヘッドチップ
が飽和し、記録磁界の分布が広がるのでテープを十分に
磁化することができず、メタルテープには対応できない
ものとなっている。
一般に、磁気ヘッドに使用される磁性材料の飽和磁束密
度(Bs)は、磁気記録媒体の保磁力(Hc)の約6倍以上
であることが必要とされており、例えばBsが約5000G
(ガウス)のMn-Znフェライトを用いた磁気ヘッドで
は、Hcが約1000〜12000 Oe(エルステッド)の高保磁力
磁気記録媒体には十分な記録ができないものとなってい
る。
そこで、Mn-Znフェライトのような酸化物系磁性材料で
はなく、例えばセンダスト合金やCo-Nb-B系の非晶質合
金にようなBsがMn-Znフェライトの約2倍の値をもつ金
属磁性材料を磁気ヘッドに用いれば、Hcが15000 Oe位ま
での磁気記録媒体にも十分適用が可能となる。従って最
近では、この種の金属磁性材料を用いた磁気ヘッドの開
発が行われているが、一般に金属磁性材料は、固有抵
抗が小さい、高周波帯域での透磁率が低い、耐摩耗
性が劣る等の欠点がある。もっともこれらの欠点のう
ち、との欠点は金属磁性材料の薄帯化によって解消
される可能性があり、しかも薄帯化することによって、
高密度記録に適した狭トラック幅の磁気ヘッドとするこ
とができる。しかし、金属の薄帯化によっても依然とし
て前記の耐摩耗性の問題は解決することができない。
そのため、薄帯化された金属を耐摩耗性に優れた材料で
支持することにより、この問題を解決する試みがなされ
ている。そして薄帯化された金属を支持するための耐摩
耗性に優れた材料として、高硬度でかつ表面平滑性が高
く、容易に入手できるアルミナ系セラミックスや、高硬
度ガラス等が採用されつつある。しかし、アルミナ系セ
ラミックスおよび高硬度ガラスは硬度が高すぎることか
ら、この種の支持材料を用いた磁気ヘッドは、磁気記録
媒体との摺動性が悪く、磁気記録媒体を損傷させる欠点
があった。
そこで、この欠点を解消させるため、磁気記録媒体の表
面に潤滑剤を塗布したり、あるいは磁気記録媒体に保護
膜を被覆したりしているが、潤滑剤を塗布しても揮散等
により潤滑作用を長時間持続させることは困難で定期的
に潤滑剤を再塗布しなければならない欠点があり、また
磁気記録媒体に保護膜を設けることは、保護膜を被覆す
るための工程が増え、かつ磁気ヘッドと磁気記録媒体と
の間隔を増大させるので、高密度の磁気記録を行うこと
を困難にする欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、磁気記録媒体の表面に潤滑剤を塗布すること
なく、また磁気記録媒体の表面に保護膜を形成すること
なく、磁気記録媒体との摩擦抵抗が少なく、かつ耐摩耗
性のある長手記録方式用磁気ヘッドを提供することを目
的とする。
〔発明の特徴〕
第一発明の特徴は、薄板状あるいは膜状の金属磁性材料
または酸化物系磁性材料からなる磁気ヘッドコアを支持
し、磁気記録媒体が摺動する磁気ヘッドコア支持体が、
ガラス状カーボン材料の集合体により構成された点にあ
り、また第二発明の特徴は、上記磁気ヘッドコア支持体
が、ガラス状カーボン材料と熱硬化性樹脂および/また
は炭素質フィラーとを含む複合材料の集合体により構成
された点にある。
以下、本発明を補足的に説明する。
本発明の磁気ヘッドコアの支持体はガラス状カーボン材
料の集合体で構成される。このガラス状カーボン材料
は、熱硬化性樹脂を炭素化して得られるガラス状カーボ
ン材料、共重合や共縮合などにより熱硬化するように変
性された樹脂を炭素化して得られるガラス状カーボン材
料、硬化あるいは炭素化の過程で化学処理により結晶化
を著しく妨げることにより得られるガラス状カーボン材
料、メタン、エチレン、ベンゼン等の低分子量炭化水素
類を気相で熱分解して得られるガラス状カーボン材料等
であり、具体的にはポリアクリロニトリル系ガラス状カ
ーボン材料、レーヨン系ガラス状カーボン材料、ピッチ
系ガラス状カーボン材料、リグニン系ガラス状カーボン
材料、フェノール系ガラス状カーボン材料、フラン系ガ
ラス状カーボン材料、アルキッド樹脂系ガラス状カーボ
ン材料、不飽和ポリエステル系ガラス状カーボン材料、
キシレン樹脂系ガラス状カーボン材料等が挙げられる。
上記ガラス状カーボン材料は、磁気記録媒体が摺動する
ときに、磁気記録媒体の表面膜が損傷する前に、カーボ
ン材料自体が先に摩耗する適度の減摩性を有する材料で
あって、非晶状態のガラス状カーボン材料である。
また本発明の磁気ヘッドコアの支持体はガラス状カーボ
ン材料と熱硬化性樹脂および/または炭素質フィラーと
を含む複合材料の集合体で構成される。この熱硬化性樹
脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエス
テル樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ア
ルキッド樹脂、キシレン樹脂等を挙げられる。また炭素
質フィラーは、一般的な炭素材料を意味するものであ
り、例えば残炭素率の高いリグニンやピッチ等の天然
物、熱可塑性樹脂等を焼成することにより得られる人造
黒鉛、ファーネス法あるいは衝撃法等により製造される
カーボンブラック、天然に産出される天然石墨等を挙げ
られる。
前記熱硬化性樹脂は、ガラス状カーボン材料同士あるい
はガラス状カーボン材料と炭素質フィラーを固着させる
バインダーとして作用するので、この樹脂を複合させる
ことにより、衝突等の機械的破壊に対して強度のある堅
牢な複合材料集合体を得ることができる。また熱硬化性
樹脂を炭素化してガラス状カーボン材料を得るに場合に
は、熱硬化性樹脂に前記炭素質フィラーを含有させると
炭素化がより一層容易になる。しかし、熱硬化性樹脂あ
るいは炭素質フィラーをガラス状カーボン材料に対して
多量に複合させると、摩耗の大きなものとなるため、複
合材料中にはガラス状カーボン材料を40容量%以上、好
ましくは50容量%以上含ませることがよい。
本発明の磁気ヘッドを構成する上述したガラス状カーボ
ン材料集合体、あるいはガラス状カーボン材料と熱硬化
性樹脂等との複合材料集合体の製造方法としては、注
型、圧縮、押出し等の広く知られた各種成型法を適用す
ることができる。
なお上記説明では、ガラス状カーボン材料集合体、ある
いはガラス状カーボン材料と熱硬化性樹脂等との複合材
料集合体を、磁気ヘッドコアの支持体として説明した
が、磁気ヘッドコアの支持体に限らず、磁気記録媒体が
摺接する部材に応用することもできる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明に係わるガラス状カーボン材
料集合体、あるいはガラス状カーボン材料と熱硬化性樹
脂および/または炭素質フィラーとを含む複合材料集合
体は、磁気記録媒体あるいはその保護膜が摺動するとき
に、磁気記録媒体あるいはその保護膜が損傷する前に、
その集合体自体が先に摩耗する適度の減摩性を有する材
料である。従って、上記材料集合体を、金属磁性材料ま
たは酸化物系磁性材料からなる磁気ヘッドコアの支持体
に用いることにより、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間
で潤滑剤を用いることなく潤滑性を長時間持続させるこ
とができ、しかも磁気記録媒体の表面を損傷させず、か
つ集合体自身の摩耗が少ない優れた長手記録方式用磁気
ヘッドを得ることができる。
また、ガラス状カーボン材料の導電性により静電気が発
生せず、磁気ヘッドおよび磁気記録媒体に塵埃が付着し
にくい効果もある。
〔実施例による説明〕
以下本発明の長手記録方式用磁気ヘッドの具体的態様を
示すために、本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
るが、以下に示す例はあくまでも一例であって、これに
より本発明の技術的範囲を限定するものではない。
(実施例I) 見掛け比重1.5、ショア硬度112、熱伝導率3kcal/m hr℃
の特性を有するガラス状カーボン材料を第1図に示され
る形状および寸法に切出し、記録媒体との摺動面Aを粗
研磨から徐々に微細研磨して行き、最終的にエメリー紙
#15000で鏡面仕上げを行ってモデルヘッド1を作製し
た。
(実施例II) 見掛け比重1.45、ショア硬度78、熱伝導率15kcal/m hr
℃の特性を有するガラス状カーボン材料を用いて、実施
例Iと同様の方法で同一形状および寸法のモデルヘッド
を作製した。
(実施例III) フェノール系ガラス状炭素繊維(日本カイノール(株)
製、登録商標名カイノール)70容量%と積層用汎用レゾ
ール樹脂30容量%を圧縮成型にて成型し、複合ガラス状
カーボン材料を得た。この複合ガラス状カーボン材料を
用いて、実施例Iと同様の方法で同一形状および寸法の
モデルヘッドを作製した。
(実施例IV) フラン系ガラス状カーボン材料90容量%と、直径0.1μ
mのカーボンブラック10容量%からなる複合材料集合体
を用いて、実施例Iと同様の方法で同一形状および寸法
のモデルヘッドを作製した。
(比較例I) アルミナ系セラミックス(日本電気硝子(株)製、商品
名ネオセラム)を用いて、実施例Iと同様の方法で同一
形状および寸法のモデルヘッドを作製した。
(摺動性試験) 上記実施例I〜IVおよび比較例Iのモデルヘッドと磁気
記録媒体であるCo被着γ−酸化鉄塗布膜との動摩擦特性
をそれぞれ摩擦試験装置により測定し、モデルヘッドの
摺動面Aおよび磁気記録媒体膜面の状態を肉眼で観察し
た。
この結果を第1表に示す。なお、測定に使用した摩擦試
験装置は特開昭55-128142に記載される実際の使用状態
に近い状態で動摩擦特性を測定し得る装置である。また
表中「総合判定」は、磁気ヘッドの摺動面および磁気記
録媒体膜面の両面を総合的に観察したときの判定結果を
意味する。
前記Co被着γ−酸化鉄塗布膜は次の配合比により作製し
たものである。
(重量%) ・Co被着γFe2O3粉末 30.0 (軸径 0.3μm,軸比1/8) ・レシチン 0.9 ・塩ビ−酢ビ コポリマー 5.5 (ユニオンカーバイト社のVAGH) ・ポリウレタン樹脂 2.5 (日本ポリウレタン工業(株)の ニッポラン2304) ・メチルエチルケトン/トルエン 61.1 (重量比1:1) 上記混合物をボールミルで24時間混練して磁性塗料を作
り、次いで50μmのアプリケータでポリエステルフィル
ム上に塗布し、磁場配向を行った後、熱風乾燥を行い、
次いでカレンダー処理してCo被着γ−酸化鉄塗布膜を得
た。
(実施例V) 〈磁気記録ヘッドコアの作製〉 Co、Fe、Mn、SiおよびBよりなる(構成比率はCo:Fe:M
n:Si:B=71.5:2.5:3.0:8.0:15.0、重量比)合金を片ロ
ール法として一般に知られている方法によって薄板状と
した。この合金をX線回折装置により回折パターンを調
べたところ、回折パターンが結晶に特有な鋭いピークを
示さないことにより、この合金は非晶質合金であること
を確認した。
次いで、上記非晶質合金薄板を粒径1〜3μmの酸化ア
ルミナで研摩し、さらにエッチング液(FeCl3・6H2O 60
g,C2H5OH 40ml,CuCl2・2H2O 2mgおよびH2O 40mlからな
る。)で腐蝕させ、研摩布によって研摩して、最終的に
厚さ30μmの膜状とした。
〈支持体の作製〉 実施例Iで用いたガラス状カーボン材料集合体を粒径0.
5〜1.0μmの酸化アルミナで研摩して最終的に厚さ0.1
μmの薄板状とした。
〈磁気ヘッドの作製〉 前記の非晶質合金膜およびガラス状カーボン材料集合体
の薄板を所定の形状、寸法に切出し、これらをエポキシ
系接着剤(チバガイギー社製、商品名アラルダイト)で
貼り合わせ、直径40μmの絶縁被覆された銅線15ターン
巻線して、第2図に示す磁気ヘッドを作製した。第2図
において、2は支持体、3は非晶質合金膜、4はコイル
である。磁気ヘッドの作製においては、スパッタリング
法で作製した非晶質合金膜を用いてもよい。すなわちガ
ラス状カーボン材料集合体からなる基板上にスパッタリ
ング法により非晶質合金膜を積層せしめ、以下接着およ
び巻線を行い、第2図に示す磁気ヘッドとすることもで
きる。
(比較例II) 実施例Vで用いた非晶質合金薄板を実施例Vの方法に準
じて研摩し、厚さ0.23mmの薄板とした。以下、この薄板
を所定の形状、寸法に切出し、直径40μmの絶縁被覆さ
れた銅線を15ターン巻線して、第3図に示す磁気ヘッド
を作製した。第3図において、第2図と同一符号は同一
構成部分を示す。5は非晶質合金薄板である。
(磁気ヘッドの特性試験) 実施例Vおよび比較例IIで作製した磁気ヘッド、および
参考のために現在汎用のMn-Znフェライト磁気ヘッド
(このヘッドの形状、寸法は比較例IIで作製した磁気ヘ
ッドと同一である。)を用いて、1000kHzの信号の初期
値に対する相対的再生出力値の時間的変化を測定した。
その結果を第4図に示す。第4図の特性図において、縦
軸は相対的再生出力値、横軸は経過時間であり、は実
施例Vによる本発明磁気ヘッド、は比較例IIによる磁
気ヘッド、は現在汎用のMn-Znフェライト磁気ヘッド
である。
なおこの試験に用いた磁気記録媒体は磁気テープであっ
て、前記の方法で作られたもので、保磁力が約700 Oe、
残留磁束密度が約1200Gの磁気特性を有する。この磁気
テープの走行速度は5.8m/秒であり、50時間毎に新品の
磁気テープと交換して測定を行った。
さらに前記磁気テープを用いて、磁気ヘッドにこの磁気
テープが摺動する際の磁気ヘッドの摩耗量を調べた。磁
気テープの走行速度は15m/秒であり、20時間後における
摩耗量を測定した。その結果を第2表に示す。なお、摩
耗量は実施例Vで作製した本発明の磁気ヘッドの摩耗量
を「1」とした場合の相対的な値で示した。
第1表、第4図および第2表から明らかなように、本発
明の磁気ヘッドは磁気記録媒体との摺動性が良く、磁気
記録媒体を損傷させず、耐摩耗性にも優れ、しかも磁気
特性も良好であることが判る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例磁気ヘッドに用いられる材料によ
り形成されたモデルヘッドの外観斜視図。 第2図(a)は本発明実施例磁気ヘッドの外観斜視図。 第2図(b)はその正面図。 第2図(c)はその平面図。 第3図(a)は比較例磁気ヘッドの外観斜視図。 第3図(b)はその正面図。 第3図(c)はその平面図。 第4図は本発明実施例磁気ヘッドと比較例磁気ヘッドの
特性図。 1……モデルヘッド、2……支持体、3……非晶質合金
膜、4……コイル、5……非晶質合金薄板。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性材料からなる磁気ヘッドコアを備え、
    磁気記録媒体の長手方向に磁性粒子を磁化させる長手記
    録方式用磁気ヘッドにおいて、 上記磁気ヘッドコアを支持する支持体が、ガラス状カー
    ボン材料集合体により構成されたことを特徴とする長手
    記録方式用磁気ヘッド。
  2. 【請求項2】磁性材料からなる磁気ヘッドコアを備え、
    磁気記録媒体の長手方向に磁性粒子を磁化させる長手記
    録方式用磁気ヘッドにおいて、 上記磁気ヘッドコアを支持する支持体が、ガラス状カー
    ボン材料と熱硬化性樹脂および/または炭素質フィラー
    とを含む複合材料集合体により構成されたことを特徴と
    する長手記録方式用磁気ヘッド。
JP4147183A 1982-11-04 1983-03-15 長手記録方式用磁気ヘッド Expired - Lifetime JPH077487B2 (ja)

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JP4147183A JPH077487B2 (ja) 1983-03-15 1983-03-15 長手記録方式用磁気ヘッド
EP83110808A EP0108355B1 (en) 1982-11-04 1983-10-28 Magnetic head
DE8383110808T DE3375435D1 (en) 1982-11-04 1983-10-28 Magnetic head
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