JPS5940303A - 磁性体着磁用磁気ヘツド装置 - 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〕 本発明は、被着磁体となる磁性体に磁極を着磁形成する
ための着磁用磁気ヘッド装置に関し、特に、高保磁力を
有する強磁性体に狭い毎極間隔で充分に着磁記録するた
めの磁性体着磁用磁気ヘッド装置に関する。

〔背景技術とその問題点〕

たとえば、テープレコーダ等の磁気記録再生装置のマグ
ネット消去ヘッドには、第１図に示すように、一定の磁
極配列ピッチｐでＮ、　　Ｓ極が交互に着磁形成された
マグネットが使用されることが多い。このようなマグネ
ットは、強磁性体１０表面に、一方向（矢印Ａ方向）に
溜ってＮ、Ｓ極が交互に配設されるように着磁されるこ
とによって得られ、このような磁極パターンを着磁形成
するためには、たとえば第２図に示すような着磁器２が
用いられている。

この第２図に示す着磁器２は、断面櫛歯状の着磁ヨーク
３に、電流路となる導線４を蛇行状に装着して構成され
ている。そして、櫛歯状着磁ヨーク３の各突起部３ａの
先端に被着磁体となる着磁前の強磁性体１を近接させ、
導線４に電流をたとえば矢印Ｂ方向に流すと、第３図の
矢印に示すような磁束による磁界が表われ処この磁界の
強度は、上記電流を大きくするほど強く表われ、現実に
は瞬間的に大電流を流すことにより強磁界を一生させて
、強磁性体１への着磁を行なっている。

ところが、このような着磁器２による着磁方法では、た
とえば、数千エルステッド以上の高い保磁力を有する強
磁性体に、１１ｎｒｎ以下の狭い磁極間隔で充分に着磁
記録することは極めて困難である。

すなわち、着磁すべき磁極間隔が狭くなると、櫛歯状の
着磁ヨーク３の谷部３ｂの間隔が狭くなるため、第３図
の破線の矢印に示すような強磁性体１を貫通しない無効
磁束が増加し、有効磁束を増加させるために電流を増大
しても、櫛歯状の着磁ヨーク３の各突起部３ａの根元部
分が磁気的に飽和して有効磁束を充分増加させることが
できない。また、櫛歯状着磁ヨーク３の谷部３ｂには導
線４が配設されることにより、この谷部３ｂの間隔が狭
くなると、太い導線を配設できなくなり、充分な着磁電
流を流すことができず、大きな磁界がとれなくなる。

さらに、強磁性体に磁化パターンを着磁形成してマグネ
ット消去ヘッドを製造する場合に、消去ヘッドの磁気テ
ープ走行方向に治って配列される複数磁極の磁界強度が
漸減するようなパターンを着磁形成することが望ましい
が、上記着磁器２によりこのような漸減磁界パターンを
着磁形成することは困難である。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の諸点に鑑み、数千エルステッド以上の
高保磁力の強磁性体に１龍以下の磁極配列ピンチの磁極
パターンを着磁形成することを可能とし、さらに、漸減
磁界パターンの着磁形成をも可能とするような磁性体着
磁用磁気ヘッド装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち、本発明に係る磁性体着磁用磁気ヘッド装置の
特徴は、被着磁体となる磁性体の表面の一方向に沼って
極性が交互に反転するような磁に配置される一対の磁気
コア腕部を有し、これらの磁気コア腕部に上記磁性体表
面と対向しかつ該表面と平行な着磁有効面を形成し、こ
れらの磁気コア腕部の少な（とも一方の着磁有効面の上
記一方向の長さａと上記磁気ギャップの上記一方向の間
隔ｇとの和の長さａ十ｇを上記磁極パターンの上記一方
向の磁極配列ピッチｐに等しくなる（ａ十ｇ＝ｐ　）よ
うに設定して成ることである。

したがって、高保磁力の磁性体を充分に着磁することが
でき、また、着磁電流を変えることにより、漸減磁界等
の磁界の強さが位置に応じて変化する磁化パターンな着
磁形成することができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る好ましい実施例について、図面を参
照しながら説明する。

第４図は、本発明に係る磁性体着磁用磁気ヘッド装置の
一実施例を示す斜視図、第５図は該磁気ヘッド装置の正
面図、第６図は要部の拡大正面図である。

これらの第４図ないし第６図において、磁気へれる一対
の腕部１３，１４を有し、磁気コア１１と磁気ギャップ
１２とより成る′磁気回路ループ中の所定位置、たとえ
ば磁気コア１１の基部１１ａには、着磁用磁界を発生さ
せるための磁気コイル１５が巻回されている。

被着磁体である未着磁の強磁性体１は、各磁気コア腕部
１３，１４の先端側に近接して配設され、これら磁気コ
ア腕部１３，１４における強磁性体１との対向部分には
、強磁性体１の表面と平行な着磁有効面１３ａ、１４ａ
がそれぞれ形成されている。ここで第７図に示すように
、強磁性体１の磁気ヘッド装置１１との対向面に上記一
方向（矢印Ａ方向）に沿って一定の配列ピッチｐでＮ、
　　Ｓ極が交互に配設されるような磁極パターンが着磁
形成されるとき、磁気コア腕部１３，１４の少なくとも
一方の腕部１３の着磁有効面１３ａの上記一方向（矢印
Ａ方向）の長さａと磁気ギャップ１２の同方向の間隔ｇ
との和ａ＋ｇを、上記磁極の配列ピツチｐに等しくなる
ように（ａ十ｇ＝ｐとなるように）設定している。本実
施例においては、他方の磁気コア腕部１４の着磁有効面
１４ａの上記一方向（矢印Ａ方向）の長さも上記ａとし
ており、後述するように、サマリウムコバルト等の希土
類磁性材料（希土類コバルト磁石材料）で作られた強磁
性体への着磁をも可能とする構造としている。

さらに、各磁気コア腕部１３，１４の先端近傍の形状と
しては、磁気ギャップ１２を介して対向する対向面１３
ｂ、１４ｂの深さｄ、すなわち強磁性体１０表面に対し
て垂直方向の長さｄをなるべく短かく形成するとともに
、各腕部１３，１４の間隔りが磁気ギャップ１２から離
れるに従って急速に広がるように形成し、前述した無効
磁束（磁性体の着磁に寄与しない磁束）を極力域するよ
うにしている。また、各磁気コア腕部１３．１４の断面
積は、磁気コア１１０本体側から磁気キャップ１２に近
づくに従って小さくなるように、いわゆる先細り形状の
一部をなすように形成されており、磁気ギャップ１２の
近傍の腕部１３，１４が磁気飽和する以前に他のコア部
が磁気飽和しないようにしている。

ここで、上記磁化パターンの磁極配列ピッチｐをたとえ
ば約４’ＯＯμｍとする場合には、ａを約１５０μｍ程
度、ｇを約２５０μｍ程度とすればよく、深さｄは約５
００μｍ以下とすることが好ましい。この他、必要とさ
れる磁極配列ピッチｐに応じて各部の長さ８２ｇ、ｄを
適当に選定すればよく、このときｄはａ十ｇとほぼ同程
度の長さに設定することが好ましい。

第７図は、このような磁気ヘッド装置１０を用いての着
磁記録工程を説明するための図である。

この第７図において、被着磁体となる強磁性体１に対し
て、磁気ヘッド装置１０を図中右方向（矢印Ａ方向）に
移動させなから着磁な行なうものとする。この場合、磁
気ヘッド装置１０を固定して、強磁性体１を図中左方向
（矢印Ａと逆方向）に移ここで、先ず、磁気ヘッド装置
１０を強磁性体１に対して第７図の実線の位置に配置し
て、上記磁気コイル１５に電流を所定方向に流し、たと
えば磁気コア腕部１３側にＮ極が、腕部１４側にＳ極が
それぞれ表われるようにする。このとき、磁力線の向き
は第７図の実線の矢印に示すようになり、強磁性体１に
は、磁気コア腕部１３の着磁有効面１３ａと対向する部
分１ａＫＳ極が、腕部１４−の着磁有効面１４ａと対向
する部分１ｂＫＮ極がそれぞれ着磁形成される。

次に、強磁性体１に対して磁気ヘッド装置１０を矢印Ａ
方向に上記磁極配列ピッチｐに等しい長さだけ移動して
第７図の仮想線の位置に配置し、上記磁気コイル１５に
上記所定方向とは逆向きの電流、すなわち極性が逆とな
る電流を流し、磁気コア腕部１３側にＳ極が、腕部１４
側にＮ極がそれぞれ表われるようにする。この場合、強
磁性体１において、先に腕部１４の着磁有効面１４ａと
対向していた部分１ｂは、今回腕部１３の着磁有効面１
３ａと対向するが、磁気コイル１５の電流の向きを反転
させているため、コア腕部側に表われる磁極は同じＳ極
となり、強磁性体１０部分１ｂは前回と同様にＮ極側に
磁化される。またこのとき、強磁性体１において、磁気
コア腕部１４の着磁有効面１４ａと対向する部分１Ｃは
Ｓ極側に磁化される。

以下同様に、強磁性体１に対して磁気ヘッド装置１０を
一定方向（矢印Ａ方向）に磁極配列間隔ｐずつ順次ステ
ップ送りするとともに、１ステツプ送られる毎に磁気コ
イル１５０着磁電流の向きを反転させることにより、各
磁気コア腕部１３゜１４に表われる磁極の極性を順次反
転させ、強磁性体１の同じ部分には同じ極性の磁極が着
磁形成されるようにする。

このようにして強磁性体１に着磁記録された磁化パター
ンは、一定方向Ａに溜って、一定の長さｐを配列ピンチ
として、Ｎ、　　Ｓ極が交互に配設されるものとなり、
磁極の配列ピッチｐはいわゆる磁気記録波長λの１／２
に相当する（ｐ＝λ／２）ものである。

ところで、このような着磁記録時に、磁気ヘノド装置１
０の各磁気コア腕部１３，１４間に形成される磁界にお
いては、面１３ａと１３ｂとが交わる角部１３Ｃや、面
１４ａと１４ｂとが交わる角部１４Ｃが一種の特異点と
なって磁束が集中し、強磁性体１は、これらの角部１３
Ｃ，１４Ｃと対向する部分が特に強く磁化される。また
、各磁気コア腕部１３，１４の強磁性体１と対向する部
分のうち、各着磁有効面１３ａ、１４ａからそれぞれコ
ア本体側に向かって連続する傾斜面１３ｅ。

１４ｅについては、強磁性体１０表面から離れているた
め、これらの傾斜面１３ｅ、１４ｅによっては強磁性体
１は殆んど着磁されることがない。

なお、各着磁有効面１３ａ、１４ａと各傾斜面１３ｅ。

１４ｅとのそれぞれの境界部１３ｄ、１４ｄについては
、この部分で集中磁束が発生することのないように、曲
面形状とすることが好まし℃・。

したがって、磁気コア腕部１３，１４を略先細り形状と
し、着磁有効面１３ａ、１４ａの長さａや磁気ギャップ
１２の深さｄをそれぞれ小さく形成したため、腕部１３
，１４の先端のギャップ部近傍に集中磁束が得られ、着
磁用電流も大きくとることができ、従来のような磁気飽
和の生ずることがなく、たとえば数千エルステッド以上
の高保磁力の強磁性体に、１　ｍｒｔｔ以下の磁極間隔
（磁極の配列ピンチ）の磁化パターンを充分強（着磁形
成することができる。また、各磁気コア腕部１３゜１４
の着磁有効面１３ａ、１４ａのそれぞれの長さを共に等
しくａとし、磁気ギャップ間隔ｇとこの長さａとの和の
長さａ　−４−ｇを磁極の配列ピッチｐに等しく設定し
ているため、磁気へノド装置１０を被着磁体である強磁
性体１に対して上記ピンチｐずつ断続的に（ステップ的
に）順次相対移動させなから着磁電流の極性を反転切換
する着磁方法によって、先に一方の磁気極性（たとえば
Ｎ極）で着磁された部分が、次の着磁の際に同じ磁気極
性（たとえばＮ極）で着磁される。このため、上記断続
的な移動毎に各磁極が順次同じ磁気極性で重ねて着磁さ
れ、既に着磁された磁極の磁化が減衰することな（むし
ろ強められ、効率良（着磁することができる。

ところで、サマリウムコバル］・磁性材料のような希土
類磁性材料においては、弱い磁界によるヒステリシス特
性は、第８図に示すように、一般の強磁性体と同様な原
点を中心とした点対称の特性曲線となって表わされるが
、強い磁界を受けた後には、たとえば第９図に示すよう
に、正負の磁界に対して非対称のヒステリシス特性を示
す。このような特殊な磁性材料に着磁する場合でも、上
述の構造を有する磁気ヘッド装置によれば、被着磁体の
未着磁部分において、初めて着磁がなされた極性と同じ
極性で次の着磁が行なわれるため、第９図のヒステリシ
ス特性による影響がな（、有効な着磁が行なえる。

次に、被着磁体となる強磁性体１に対して、一方向（矢
印六方向）に配列される磁極の磁界の強さが位置に応じ
て変化するような、たとえば漸減するような磁化パター
ンを着磁形成したい場合には、上記ピッチｐずつの断続
的な相対移動（ステップ送り）毎に反転切換えしながら
流す電流の量を変化させればよい。ただし、先に着磁さ
れた部分に重なって同じ磁気極性で着磁され、磁化が強
められることを考慮して、上記漸減磁界ノくターンを着
磁形成する場合には、磁界の弱い方の磁極から強い方の
磁極に向かって順次着磁してゆく方が合理的であり、磁
界が滑らかに減衰する磁化ノくターンを得ることができ
る。

次に、第１０図は本発明の他の実施例としての着磁用磁
気ヘッド装置２０を示している。この磁気ヘッド装置２
０の磁気コア２１は、磁気ギャップ２２を介して一方向
（矢印Ａ方向）に対向して配置される一対の腕部２３，
２．４を有し、一方の磁気コア腕部２３は、前述の磁気
コア腕部１３と同様に、被着磁体となる強磁性体１０表
面と平行に対向する着磁有効面２３ａの長さａと磁気ギ
ヤフグ２２０間隔ｇとの和ａ＋ｇが、磁極配列ピッチｐ
に等しくなるように形成されているのに対し、他方の磁
気コア腕部２４の着磁有効面２４ａの長さは上記ａより
も長く形成されている。また、磁気コア２１の基部２１
ａには、着磁用磁気コイル２５が巻回されている。

このような磁気ヘッド２０を用いて、前述と同様に、矢
印Ａ方向にピッチｐずつステップ送りしなから着磁電流
を反転切換えして着磁することによっても、強磁性体１
に矢印Ａ方向にピッチｐでＮ、　　Ｓ極が交互に配設さ
れた磁化パターンな着磁形成することができ、電流を増
加させて着磁磁界強度を高めることが容易であるため、
高保磁力の強磁性体に狭い磁極間隔で充分に着磁できる
。

この場合、磁気コア腕部２４の広い着磁有効面２４ａの
長さが上記磁極配列ピッチ９以上ある場合には、未着磁
の強磁性体１に着磁有効面２４ａによって初めて着磁さ
れたときの極性とは異なる極性で最終的に着磁される部
分が生じてくるが、磁気コア腕部２４の着磁有効面２４
ａのうち強い着磁用磁界が表われるのは磁気ギャップ２
５近傍の極めて狭い部分であり、残りの部分の着磁磁界
は非常に弱いため、強磁性体１における着磁有効面２４
ａで着磁された領域であっても、上記ステップ送りによ
って最終的に磁気コア腕部２３の狭い着磁有効面２３ａ
にて強く着磁されたときの極性の磁極が形成される。

このことから、磁気ヘッド装置２０は、磁気コア腕部２
４を前方、腕部２３を後方とする向きにステップ送りす
ることが要求され、換言すれば、少なくとも、強磁性体
１の相対送り方向（矢印Ａと逆方向）の下流側（あるい
は強磁性体１が脱げ出る側）の磁気コア腕部２３の着磁
有効面２３ａの送り方向長さａを、上記ａ＋ｇ＝ｐとな
るように設定することが必要である。

ただし、被着磁体がサマリウムコバルト等の希土類磁性
材料の場合には、両方の腕部の着磁有効面の長さを上記
ａとした、前述の磁気ヘッド装置１０を用いる必要があ
る。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されず、たとえば
、上記実施例においては、強磁性体と着磁用磁気ヘッド
装置とを断続的に（ステップ的に）相対移動させて、こ
の移動毎に着磁電流を反転切換えしているが、強磁性体
と着磁用磁気ヘッド装置とを連続的に移動させて、ピッ
チｐだけ移動する毎にパルス状電流を反転切換えして流
したり、あるいは磁気記録波長λ（−２ｐ　）の移動に
同期した正弦波電流を流しても良い。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明に係る磁性体着
磁用磁気ヘッド装置によれば、高保磁力の磁性材料を狭
い間隔で着磁する場合でも効率良く充分に強く着磁でき
、また着磁電流を変えることにより磁極の強さが部分的
に異なるような磁化パターンを着磁形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は強磁性体の磁化パターンの一例を示す斜視図、
第２図および第３図は従来の着磁器および着磁方法を説
明するための斜視図および断面図である。 第各図ないし第９図は本発明の一実施例を説明姦 を示す拡大正面図、第８図は着磁方法の一例を示す模式
図、第８図および第９図はヒステリシスループを示すグ
ラフである。 第１０図は本発明の他の実施例としての着磁用磁気ヘッ
ド装置を概略的に示す正面図である。 １・・・強磁性体 １０・・・着磁用磁気ヘッド装置 １１・・・磁気コア １２・・・磁気ギャップ １３．１４・・・磁気コア腕部 １３ａ、１４ａ・・・着磁有効面 １５・・・着磁用磁気コイル 特許出願人　　ソニー株式会社 代理人弁理士　　　小　池　　　　見

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被着磁体となる磁性体の表面の一方向に沿って極性が交
   互に反転するような磁極パターンを着磁形成する磁気ヘ
   ッド装置において、磁気ギャップを介して上記一方向に
   配置される一対の磁気コア腕部を有し、これらの磁気コ
   ア腕部に上記磁性体表面と対向しかつ該表面と平行な着
   磁有効面を形成し、これらの磁気コア腕部の少なくとも
   一方の着磁有効面の上記一方向の長さａと上記磁気ギャ
   ップの上記一方向の間隔ｇとの和の長さａ　−１−ｇを
   上記磁極パターンの上記一方向の磁極配列ピッチｐに等
   しくなる（　ａ十ｇ＝ｐ　）ように設定して成ることを
   特徴とする磁性体着磁用磁気ヘッド装置６