JPH11126305A

JPH11126305A - 磁気ヘッド及び磁気ヘッド装置

Info

Publication number: JPH11126305A
Application number: JP28715397A
Authority: JP
Inventors: Norikatsu Fujisawa; 憲克藤澤; Junichi Honda; 順一本多
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-05-11

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性と特性を向上させることができる磁気
ヘッド及び磁気ヘッド装置を提供すること。【解決手段】一対の磁気コア半体１１、１２が磁気ギ
ャップ形成面を突き合わせて接合一体化され、前記一対
の磁気コア半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の
前記磁気ギャップ形成面に金属磁性薄膜１５、１６が成
膜されており、磁気ギャップｇのトラック幅を規制する
溝１７ａ、１８ａであって、この溝内に非磁性材を充填
する際に前記金属磁性薄膜から発生するガスを逃がすた
めに、前記磁気ギャップ形成面に対して垂直方向に所定
距離延びる溝を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高抗磁力磁気記
録媒体に対してデータを記録再生する磁気ヘッド及びそ
の磁気ヘッドを備えた磁気ヘッド装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録の分野においては、記録
信号の高密度化が進行しており、高い抗磁力と高い残留
磁束密度を有する磁気記録媒体、例えば強磁性金属材を
非磁性支持体上に直接被着したメタルテープ等の磁気テ
ープが使用されるようになっている。そして、磁気ヘッ
ドに対しては、狭記録ピッチ、狭トラック化が要求され
ている。

【０００３】ところが、従来のメタル・イン・ギャップ
型の磁気ヘッドでは、トラック幅の両端で磁束の漏れが
生じやすく、規定のトラック幅以上で磁気テープにデー
タが記録されてしまう場合があるという欠点があった。
このため、通常のトラック幅規制溝（以下、第１トラッ
ク幅規制溝という）の他に新たなトラック幅規制溝（以
下、第２トラック幅規制溝という）を設け、規定のトラ
ック幅で磁気テープにデータを記録可能とし、隣接の記
録トラックに悪影響を与える事なく、良好な記録特性を
得ることができるメタル・イン・ギャップ型の磁気ヘッ
ドが開発されている。

【０００４】図１６は、上記磁気ヘッドの一例を示す斜
視図である。この磁気ヘッド１は、互いに接合された２
つの磁気コア半体２、３を備えている。各磁気コア半体
２、３は、フェライト等の磁性材から成り、各磁気コア
半体２、３の接合面のうち、磁気テープが摺動するテー
プ摺動面１ａ寄りのいわゆるギャップ対向面の間には、
磁気テープに対してデータを記録再生するための磁束を
発生する磁気ギャップ４が画成されている。

【０００５】磁気ギャップ４は、矢印Ｔで示す磁気テー
プの走行方向（トラック方向）に関して傾斜した所定の
アジマス角を有するように、かつそのトラック幅方向に
関して所定のギャップ長を有するように形成されてい
る。このギャップ長は、磁気ギャップ４の両端部を挟む
ように各磁気コア半体２、３の接合面から側面にかけて
円弧状に形成された第１トラック幅規制溝５、６及び磁
気ギャップ４の両端部を挟むように各磁気コア半体２、
３の接合面から所定距離延びる棒状に形成された第２ト
ラック幅規制溝５ａ、６ａにより規制されている。

【０００６】さらに、各磁気コア半体２、３のギャップ
対向面及び第１トラック幅規制溝５、６の内面には、金
属磁性薄膜７、８が成膜され、第１トラック幅規制溝
５、６及び第２トラック幅規制溝５ａ、６ａ内には、ガ
ラス等の非磁性材９が封入されている。また、磁気コア
半体２、３の接合面には、巻線を通すための巻線溝２
ａ、３ａが設けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した磁気ヘッド１
の第２トラック幅規制溝５ａ、６ａは、金属磁性薄膜
７、８が第１トラック幅規制溝５、６の内面に成膜さ
れ、磁気コア半体２、３が非磁性材９により接合された
後に、ＦＩＢ（ＦｏｃｕｓｅｄＩｏｎＢｅａｍ）装
置を用いて、幅１μｍ〜５μｍ×長さ１０μｍ〜１５μ
ｍで加工される。従って、加工直後の第２トラック幅規
制溝５ａ、６ａの内面には、軟磁性金属膜７、８が露出
している。

【０００８】ところが、第２トラック幅規制溝５ａ、６
ａ内には、摺動特性や強度を改善するために非磁性材９
を封入する必要があるため、この非磁性材充填工程にお
ける加熱の際に金属磁性薄膜７、８中に残留していたＮ
₂やＡｒ等のガスが放出する場合がある。そして、充填
した非磁性材９の内部にガスが残留したまま非磁性材９
が固化してしまうと、非磁性材９の内部に泡が形成され
る。この泡が形成されたまま磁気ヘッド１としてチップ
化すると、図１７に示すように、テープ摺動面１ａに泡
部分が露出していまい、磁気テープと摺動する際に磁気
テープを傷付けたり、泡内部に異物が堆積して磁気テー
プ間との隙間を生み出す等の悪影響を及ぼし、さらには
強度の低下を招くという問題があった。

【０００９】この発明は、上述した事情から成されたも
のであり、信頼性と特性を向上させることができる磁気
ヘッド及び磁気ヘッド装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
あっては、一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成面を
突き合わせて接合一体化され、前記一対の磁気コア半体
のうち少なくとも一方の磁気コア半体の前記磁気ギャッ
プ形成面に金属磁性薄膜が成膜されてなる磁気ヘッドに
おいて、磁気ギャップのトラック幅を規制する溝であっ
て、この溝内に非磁性材を充填する際に前記金属磁性薄
膜から発生するガスを逃がすために、前記磁気ギャップ
形成面に対して垂直方向に所定距離延びる溝を設けるこ
とにより達成される。

【００１１】上記構成によれば、従来のトラック幅規制
溝より長い溝を設けているので、金属磁性薄膜から発生
するガスを溶融させた非磁性材により押し出して逃がす
ことができ、非磁性材充填部の泡を無くし、良好な摺動
特性を実現することができると共に、サイドイレース量
の低減を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施形態は、この発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発
明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるもの
ではない。

【００１３】図１は、この発明を適用した磁気ヘッドの
実施形態を示す斜視図であり、図２は、その部分拡大平
面図である。この磁気ヘッド１０は、磁気記録媒体対接
触面１０ａの略中央に位置する磁気ギャップｇを境とし
て左右別々に作成された一対の磁気コア半体１１、１２
が、突き合わせ面である磁気ギャップ形成面を突き合わ
せて接合一体化されて成る。この磁気ギャップｇは、Ｓ
ｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃あるいはＳｉＯ₂にＮａ₂ＣＯ_３や
ＰｂＯ等を混ぜたガラス等の非磁性材で成り、矢印Ｔで
示す磁気テープの走行方向（トラック方向）に関して傾
斜した所定のアジマス角θを有するように、かつそのト
ラック幅Ｔｗの方向に関して所定のギャップ長を有する
ように形成されている。

【００１４】磁気コア半体１１、１２は、補助コアであ
る基体１３、１４と、主コア部である金属磁性薄膜１
５、１６とから構成されている。基体１３、１４は、例
えばＭｎ−Ｚｎ系フェライトやＮｉ−Ｚｎ系フェライト
等の酸化物軟磁性材から成り、金属磁性薄膜１５、１６
と共に閉磁路を構成する補助コア部となっている。基体
１３、１４の磁気ギャップ形成面には、磁気ギャップｇ
のトラック幅Ｔｗを規制するための第１トラック幅規制
溝１７、１８が、磁気ギャップｇの両端縁近傍部からそ
れぞれデプス方向に亘って円弧状に形成されていると共
に、磁気ギャップｇのトラック幅Ｔｗを更に精度良く規
制するための第２トラック幅規制溝１７ａ、１８ａが、
磁気ギャップｇの両端縁近傍部からそれぞれ磁気ギャッ
プ形成面に対して垂直方向に所定距離延びるＬ字状に形
成されている。そして、第１及び第２トラック幅規制溝
１７、１８、１７ａ、１８ａ内には、それぞれ磁気記録
媒体との当たり特性を確保すると共に摺接による偏摩耗
を防止する目的で、ガラス等の非磁性材１９が充填され
ている。

【００１５】Ｌ字状の第２トラック幅規制溝１７ａ、１
８ａは、幅Ｂは従来と同様に１μｍ〜５μｍであり、磁
気ギャップ形成面に対して垂直方向の長さＬｖが、充填
の際に用いられる非磁性材１９の棒材の直径の３／５〜
１／２となるように形成され、磁気ギャップ形成面に対
して平行方向の長さＬｐが、垂直方向の長さＬｖの５／
１００〜１／１０（垂直方向の長さＬｖは、使用する非
磁性材１９の棒材の直径により決定されるが、平行方向
の長さＬｐは、非磁性材１９の棒材の直径により決定さ
れた垂直方向の長さＬｖにより規制される）となるよう
に形成されている。尚、第２トラック幅規制溝１７ａ、
１８ａは、磁気ギャップ形成面に対して垂直方向の長さ
Ｌｖが、充填の際に用いられる非磁性材１９の棒材の直
径の３／５〜１／２となるように形成されていれば、Ｌ
字状としないでＩ字状に形成しても良い。

【００１６】また、基体１３、１４の磁気ギャップ形成
面と対向する面には、磁気ギャップｇのデプスを規制す
ると共にコイル（図示は省略する）を巻装するための巻
線溝１１ａ、１２ａが、側面形状を略矩形状として形成
されている。尚、巻線溝は、一方の基体のみに形成され
ていてもよい。金属磁性薄膜１５、１６は、例えばＦｅ
−Ｓｉ−Ａｌ系合金やＦｅ−Ｔａ−Ｎ系合金等の軟磁気
特性の優れた強磁性金属材から成り、基体１３、１４の
磁気ギャップ形成面、第１及び第２トラック幅規制溝１
７、１８、１７ａ、１８ａ内及び巻線溝１１ａ、１２ａ
内を含む全面に成膜されており、基体１３、１４と共に
閉磁路を構成する主コア部となっている。従って、これ
らの金属磁性薄膜１５、１６の対向面が、即ち磁気コア
半体１１、１２の磁気ギャップ形成面となっている。
尚、金属磁性薄膜１５、１６は、巻線溝１１ａ、１２ａ
内の少なくとも一部の面に成膜されていても良い。

【００１７】このような構成の磁気ヘッド１０の製造方
法について説明する。先ず、図３に示すように、例えば
長さ３４．５ｍｍ、幅２．５ｍｍ、厚みｌｍｍ程度のＭ
ｎ‐Ｚｎ系フェライトの酸化物軟磁性材で成る基体２０
を作製する。続いて、図４に示すように、この基体２０
の主面２０ａの幅方向に、トラック幅Ｔｗとなるフェラ
イト断面が２１μｍ残るように第１トラック幅規制溝１
７、１８を形成する。

【００１８】ここで、この第１トラック幅規制溝１７、
１８は、その側面の主面２０ａに接する部分での角度
は、通常は８°〜４５°程度に形成されるが、０°でも
良い。ただし、この角度が小さいと電磁変換効率の低下
を招き、大きいと磁気記録媒体上の目的以外のトラック
からの信号を読み出す可能性が高くなり、結果ノイズの
増加をもたらすため、３０°程度が望ましい。そして、
第１トラック幅規制溝１７、１８の深さは、８０μｍ〜
１５０μｍに形成され、また第１トラック幅規制溝１
７、１８の断面形状は、通常はＵ字型もしくはＶ字型に
形成されるが、多角形でも良い。

【００１９】次に、図５に示すように、磁気ギャップｇ
のギャップデプスを規制し、巻線を巻装するための巻線
溝１１ａ、１２ａを形成する。そして、基体２０の主面
２０ａを表面粗度が２０Å〜１００Å程度になるように
研磨する。以上のようにして形成された基体２０に対し
て、図６及び図７に示すように、金属磁性薄膜１５、１
６とギャップ膜ｇｆをスパッタリング法により成膜す
る。そして、図８に示すように、２つの基体２０を第１
トラック幅規制溝１７、１８を合わせて密着させ、非磁
性材１９により接合する。

【００２０】次に、図９に示すように、接合した基体２
０の磁気記録媒体対接触面１０ａを円筒研削するのであ
るが、この工程の後で第２トラック幅規制溝１７ａ、１
８ａを形成し、その中に非磁性材１９を充填し、再度円
筒研削する必要があるので、最初の円筒研削の最終仕上
げ寸法を＋ｌ０μｍ以上で仕上げる。この最初の円筒研
削の後、アセトン等の有機溶剤を用いて超音波洗浄し、
図１０及び図１１に示すように、第２トラック幅規制溝
１７ａ、１８ａをＦＩＢ装置で加工して、第２トラック
幅規制溝１７ａ、１８ａ内に非磁性材１９を充填する。
今回は使用する非磁性材１９の棒材の直径が０．２ｍｍ
のため、第２トラック幅規制溝１７ａ、１８ａの幅Ｂを
３μｍとし、磁気ギャップ形成面に対して垂直方向の長
さＬｖを１００μｍとし、磁気ギャップ形成面に対して
平行方向の長さＬｐを５μｍとした。

【００２１】最後に、基体２０の磁気記録媒体対接触面
１０ａを再度円筒研削し、図１２に示すように、ａ〜ｆ
の各点線に沿ってスライシングして図１に示すような磁
気ヘッド１０を完成する。尚、上述した製造方法では、
巻線溝１１ａ、１２ａを形成した後に金属磁性薄膜１
５、１６を成膜する場合について例示したが、巻線溝１
１ａ、１２ａを形成する前に金属磁性薄膜１５、１６を
成膜するようにしても良い。

【００２２】ここで、第２トラック幅規制溝１７ａ、１
８ａ内に非磁性材１９を充填する際の現象を図１３を参
照して説明する。第２トラック幅規制溝１７ａ、１８ａ
が形成される面は、円弧状に研削されているため、第２
トラック幅規制溝１７ａ、１８ａ内における非磁性材１
９の流れ込み時間は、磁気ギャップｇから離れる程遅く
なる。従って、上述したようなＬ字状に形成された第２
トラック幅規制溝１７ａ、１８ａにおいては、露出した
金属磁性膜１５、１６から発生したガスは、流れ込んで
くる非磁性材１９で溝先端方向へ押されて溝先端部分で
外部に放出される。

【００２３】即ち、非磁性材１９を充填させるため加熱
すると、金属磁性膜１５、１６内に残留していたガスの
殆どは、非磁性材１９が軟化を始める温度に達する前に
内部から抜け出し、非磁性材１９が溶解を始める温度に
達する頃には、極微量のガスのみが金属磁性膜１５、１
６内の表層に残留している状態となる。そのため、従来
の磁気ヘッド１のようにガスが逃げる部分が無い場合、
ガスが上方向に放出するのに対して、非磁性材９が上部
から流れ込むと、ガスの逃げ場が無くなり非磁性材９内
部に留まって泡となるが、この実施形態の磁気ヘッド１
０のようにガスが逃げる部分が有る場合は、ガスは上部
から流れ込んだ非磁性材１９に押されながら外部に放出
されることになる。

【００２４】この事から、ガスが逃げる部分、即ちＬ字
状の第２トラック幅規制溝１７ａ、１８ａを形成する事
により、泡の発生を抑える事が可能となる。従来の磁気
ヘッド１の非磁性材９内部に残留した泡の数と上記磁気
ヘッド１０の非磁性材１９内部に残留した泡の数を観測
（泡の大きさは無視し、５μｍ×１５μｍ×３０μｍの
体積中での泡の数を観測）したところ、従来の磁気ヘッ
ド１では１４個あったものが、上記磁気ヘッド１０では
０個となった。

【００２５】以上の説明からも明らかのように、上記磁
気ヘッド１０においては、非磁性材１９内部に泡が無い
ことから、磁気テープとの良好な摺動特性を得ることが
できる。また、非磁性材１９内部に泡、即ち空洞が無い
ことから、非磁性材１９の密度を高めることができると
共に、密着性を向上させることができ、磁気ヘッド１０
の強度を向上させることができる。また、イオンビーム
で削られた屑も第２トラック幅規制溝１７ａ、１８ａか
ら排除することができるので、屑が溝内で再付着する事
が無くなり、良好な加工面を得ることができる。

【００２６】図１４は、この発明の磁気ヘッド装置の実
施形態を示す斜視図であり、図１５は、この磁気ヘッド
装置を備える情報記録装置の一例を示す平面図である。
この磁気ヘッド装置３０は、ビデオテープレコーダ、デ
ーターストリーマ、デジタルオーディオシステム等の情
報記録装置に適用されて、テープ状の記録媒体である磁
気テープＴＰに対して情報を記録したり、磁気テープＴ
Ｐに記録されている情報を再生するのに用いられる回転
磁気ヘッド装置である。

【００２７】回転磁気ヘッド装置３０は、固定ドラム３
１、回転ドラム３２、モータＭを有している。回転ドラ
ム３２は、上述した磁気ヘッド１０の構成で成る例えば
２つの再生ヘッドＲＨ１、ＲＨ２と、２つの記録ヘッド
ＷＨ１、ＷＨ２を有している。各再生ＭＲヘッドＲＨ
１、ＲＨ２及び各記録ヘッドＷＨ１、ＷＨ２は１８０度
の位相差を有している。回転ドラム３２は、モータＭの
作動により、固定ドラム３１に対して矢印Ｒ方向に回転
する。

【００２８】磁気テープＴＰは、固定ドラム３１のリー
ドガイド部３３に沿ってテープ走行方向Ｅに沿って入口
側ＩＮから出口側ＯＵＴ側に斜めに送られる。即ち、磁
気テープＴＰは、供給リール３４からローラ３４ａ、３
４ｂ、３４ｃを経て、固定ドラム３１のリードガイド部
３３に沿って斜めに走行し、回転ドラム３２と固定ドラ
ム３１にほぼ１８０度分密着し、ローラ３４ｄ、３４
ｅ、３４ｆ、３４ｇを経て巻取リール３５に巻取られ
る。これにより、記録ヘッドＷＨ１、ＷＨ２と再生ＭＲ
ヘッドＲＨ１、ＲＨ２は、磁気テープＴＰに対してヘリ
カルスキャン方式で接触して案内される。また、ローラ
３４ｆに対応して、キャプスタン３４ｈが設けられてお
り、このキャプスタン３４ｈはキャプスタンモータＭ１
により回転される。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、信頼
性と特性を向上させることができ、記録再生精度を高め
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の磁気ヘッドの実施形態を示す斜視
図。

【図２】図１の磁気ヘッドの部分拡大平面図。

【図３】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第１の図。

【図４】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第２の図。

【図５】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第３の図。

【図６】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第４の図。

【図７】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第５の図。

【図８】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第６の図。

【図９】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第７の図。

【図１０】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第８の
図。

【図１１】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第９の
図。

【図１２】図１の磁気ヘッドの製造方法を示す第１０の
図。

【図１３】図１の磁気ヘッドの製造工程である非磁性材
の充填工程における現象を示す図。

【図１４】この発明の磁気ヘッド装置の実施形態を示す
斜視図。

【図１５】図１４の磁気ヘッド装置を備える情報記録装
置の一例を示す平面図。

【図１６】従来の磁気ヘッドの一例を示す斜視図。

【図１７】図１６の磁気ヘッドの問題点を示す図。

【符号の説明】

１０・・・磁気ヘッド、１１、１２・・・磁気コア半
体、１１ａ、１２ａ・・・巻線溝、１３、１４・・・基
体、１５、１６・・・金属磁性薄膜、１７、１８・・・
第１トラック幅規制溝、１７ａ、１８ａ・・・第２トラ
ック幅規制溝、１９・・・非磁性材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成
面を突き合わせて接合一体化され、前記一対の磁気コア
半体のうち少なくとも一方の磁気コア半体の前記磁気ギ
ャップ形成面に金属磁性薄膜が成膜されてなる磁気ヘッ
ドにおいて、磁気ギャップのトラック幅を規制する溝であって、この
溝内に非磁性材を充填する際に前記金属磁性薄膜から発
生するガスを逃がすために、前記磁気ギャップ形成面に
対して垂直方向に所定距離延びる溝を設けたことを特徴
とする磁気ヘッド。
【請求項２】前記所定距離が、充填に用いる前記非磁
性材の棒材の直径の３／５〜１／２である請求項１に記
載の磁気ヘッド。
【請求項３】前記溝の形状が、先端の折れ曲がったＬ
字状に形成されている請求項１に記載の磁気ヘッド。
【請求項４】磁気記録媒体に対してデータを記録再生
する磁気ヘッド装置であり、一対の磁気コア半体が磁気ギャップ形成面を突き合わせ
て接合一体化され、前記一対の磁気コア半体のうち少な
くとも一方の磁気コア半体の前記磁気ギャップ形成面に
金属磁性薄膜が成膜され、磁気ギャップのトラック幅を
規制する溝であって、この溝内に非磁性材を充填する際
に前記金属磁性薄膜から発生するガスを逃がすために、
前記磁気ギャップ形成面に対して垂直方向に所定距離延
びる溝が設けられた磁気ヘッドを備えたことを特徴とす
る磁気ヘッド装置。