JPS5968827A - 磁気転写用バイアス磁気ヘツド - 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、磁気記録媒体上に磁気記録された記録内容を
、他の磁気記録媒体上に磁気的に転写する場合にもちい
られる磁気転写用バイアス磁気ヘッドに係わる。

背景技術とその問題点 このような磁気転写は、通常、高保磁力を有する磁性層
に記録がなされたマザー記録媒体に、これに比し、低い
保磁力の磁性層を有するブランク記録媒体を、これら磁
気媒体の両磁性層が密着するように重ね合わせ、この状
態で外部からバイアス磁界を与えてマザー記録媒体−に
の磁気的記録をブランク記録媒体に転写する方法がとら
れる。

磁気転写を行う場合には、マザー及びブランク両記録媒
体が高速、例えば２〜４ｍ／秒の速度で安定に走行しな
がら、その転写のためのバイアス磁界中を、両媒体の磁
性層が良好に密着した状態で、しかも両者間に位置すれ
を生じさせることなく通過してその転写が行われること
が望まれる。

このような磁気転写を行うためのバイアス磁界を与える
磁気転写用バイアス磁気ヘッドとして、本出願人は先に
第１図以１に示すような構成のものを提案した。

この磁気ヘッドＨは、第１図に斜視図を示し、第２図に
その上面図を、第３図に第２図のＡ”Ａ線上の断面図を
、第４図に一部を断面とする側面図を示すように、前方
コア部（１１）と後方コア部（１２）と、前方コア部（
１１）の周りに回動自在に配される非磁性円筒体（１３
）とで構成される。

前方コア部（１１）は、第５図にその上面図を示し、第
６図に正面図を、第７図に側面図を示すように、軸方向
の中間部に正円筒外周面を有する円筒面部（１１Δ）と
、その軸心方向の両端に例えば円筒面部（］、ＩＩＡと
一体に設げられた円筒ないしは円柱状をなす軸部（ＩＩ
Ｂ　）及び（］、ＩＩＣとで構成される。そしてこの前
方コア部（１１）は、その円筒面部（１１八）と軸部（
’１ｌｒｌ）及び（ＩＩＣ）とに差し渡って軸心を含む
断面において２つ割りされた如き形状の対のコア半休（
ｌｌａ　）及び（ｌｌｂ　）が接合合体されて構成され
る。

これら両コア半休（Ｉｌａ　）及び（ｌｌｂ）間には非
磁性体が介在されて磁気ギャップが形成される。

この磁気ギャップは、円筒面部（１１＾）の外周面に臨
む部分においては、軸心方向に沿って一直線上に延びる
バイアス磁界発生用磁気ギャップｇとして形成される。

そしてこの磁気ギャップｇは、所要の深さより深い部分
と、両端の軸部（ＩＩＢ　）及び＜１１０）においては
、ギャップｇの空隙長より充分大なる空隙長の磁気的間
隙Ｇとする。

これら磁気ギヤツブｇ及び磁気的間隙Ｇは、フォルステ
ライト、銅、青銅等の非磁性材が、例えば高密度焼結磁
性フェライトよりなるコア半休（ｌｌａ　）及び（ｌｌ
ｂ　）間に充填され、これらがガラス融着又はエポキシ
樹脂接着剤等によって合体されて構成される。

軸部（１１Ｂ　）及び（ＩＩＧ＞は円筒面部（ＩＩＡ）
の外径によ幻幅狭で例えば前方面が円筒面とされた角柱
状に形成しうる。

一方、後方コア部（１２）は、対の前方コア部（ｌｌａ
　）及び（ｌｌｂ　）に対応する対のコア部（１２ａ）
及び（１２ｂ　）よりなり、両コア部（１２ａ）及び（
１２ｂ）は第２図に示すように、例えば夫々３字状をな
し、両後方部が互いに磁気的に密に接合され、前方部が
前方コア部（１１）の両端の軸部（１１，８）及び（Ｉ
ＩＣ）において対のコア半休（ｌｌａ）、（ｌｌｂ）と
磁気的に連結されてこれら半休（ｌｌａ）及び（ｌｌｂ
　”）を挟持するようになされる。また後方コア部（１
２）のコア部（１２ａ）及び（１２ｂ　）の各前方部に
は、第３図及び第４図に示すようにコの字形の切込み（
１２ａ１）及び（１２ｂｔ　）が設けられて、前方コア
部（１１）の円筒面部（ＩＩＡ　）と後方コア部（１２
）との間に所要の間隙（１４）が存するようになされる
。

後方コア部（１２）には巻線（１５）が巻装される。

この＠線（１５）は、各コア部（１２ａ　）及び（１２
ｂ）において夫々巻装することもできるし、一方のコア
部（１２ａ）または（１２ｂ）にのみ巻装することもで
きるし、あるいはこれら間に差し渡って巻装することも
できる。従って、巻線（１５）の配置位置は任意に選定
しうる。

一方、前方コア部（１１）の円筒面部（ＩＩＡ　）の外
周には、これを中心として回動自在にアルミナセラミッ
クス等の非磁性円筒体（１３）を配する。

この非磁性円筒体（１３）は例えば円筒面部（１１＾）
の両端に存する小径部（ＩＩＢＬ　）及び（１１Ｃｔ　
）に夫々設けられたホールヘアリング等の軸受部（１７
）によって回動自在に軸支される。

このように構成された磁気ヘッドＨによっ°ζマザー記
録媒体（マザーテープ）からブランク記録媒体（ブラン
クテープ）への転写を行うには、両テープをその磁性層
が互いに密着するように重ね合せた状態で、磁気ヘッド
Ｈの磁気ギャップｇに非磁性円筒体（１３）を介し′ζ
対接させ、重ね合せられた両テープと磁気へソドＨとを
相対的に移行させることによって行いうる。

例えば、第８図に示すように、磁気ヘッドＨを固定し、
ギャップｇの前方に非磁性円筒体（１３）と転動する大
径の駆動ローラ（１８）を配し、その間をテープ＋１１
と（２）とを夫々の磁性層が互いに密着対向した状態で
圧接走行させる。

（１９）はガイドローラ、（２０）はローラ（１８）の
駆動モータで、例えばヘルド機構によってローラ（２０
）のプーリ　（２２）にその回転が伝達され、ローラ（
２０）によってテープ＋１１及び（２）が定速走行する
ようになされる。

定速走行中、磁気ヘッドＨの巻線（１５）には、所要の
周波数ｆ例えば１ＯＫＨｚの交流がイハ給され、これに
よって後方コア部（１２）に交流磁束が発生する。この
場合、磁気ヘッドＨには、後方コア部（１２）の両コア
部（１２ａ　＞　−（１２ｂ　）−前方コア部（１１）
のコア半休（ｌｌｂ　）−磁気ギャソプｇ−コア半休（
ｌｌｂ）ｉ＆方コア部（１２ａ）の閉磁路が形成され、
磁気ギャップｇに集中した交流磁束は非磁性円筒体（１
３）を介して密着状態にあるテープｆｌ）及び（２）に
与えられ、これによって磁気転写がなされる。

マザー記録媒体（１）が磁気カードのようなシート状記
録媒体である場合にも、ブランク記録媒体（１）として
同じくシート状記録媒体を使用し、両者を密着走行させ
れば、上述の磁気へラドＨを用いて磁気転写を行いうる
。

このように構成された磁気ヘッドＨによれば、磁気ギヤ
ツブｇの前方を移行する非磁性回転円筒体（１３）に媒
体ｆｌ）及び（２）を重ね合せた状態でこれらを対接走
行させるものであるので、ヘッドＨとの摩擦による抵抗
を充分小さくすることができ、これによって密着走行中
の両媒体（１）及び（２）間に位置ずれが生じることな
く正確な転写を行うことができる。

また、非磁性円筒体（１３）は円筒面部（ＩＩＡ）を取
り囲む大きさのものでよいから、その厚みを充分薄くし
てもその機械的強度を充分保持することができる。その
ため、非磁性円筒体（１３）を介して磁気媒体を磁気ギ
ャップｇに対接させても転写効率の低下を防止できる。

すなわち、今、第９図に示すように、対のコア半休（ｌ
ｌａ）及び（ｌｌｂ）間に形成される磁気ギャップｇの
空隙長をｌとし、非磁性円筒体（１３）を介してこの磁
気ギャップｇの前方面と互いに重ね合せられるマスター
媒体（１）とブランク媒体（２）の各磁性層（１ａ）及
び（２ａ）の対接面までの距離をｄとし、非磁性円筒体
（１３）に対する媒体（１）及び（２）の密接部のギャ
ップｇの中心からの幅をＬとし、ヘッドＨと媒体（１）
及び（２）の相対速度をｖ（ｍ／ｓ）とし、バイアス電
流周波数をｆ　　（ｌｌｚ）とするとき、すなわち仮想
波長λ−了（ｍ）とするとき、磁気ギヤツブｇ中の磁界
を効果的に利用するためには、ｌ＝ｄ　　　　　・・・
・・（１１ であることが要求され、上記（１）式の条件のもとで磁
気ギャップｇの中心上の最大磁界の十程度以下に減衰す
る位置まで磁気媒体を密着させることが望ましく、これ
がため Ｌ≧２．５７！　　　　・・・・・（２）に選定するこ
とが望まれる。更に転写に当り、与えられる磁界が減衰
するまでに５サイクル以上の反転磁界が互いに密着する
媒体（１１及び（２）にかけられることが望まれ、これ
がため に選定され、またバイアス信号が媒体（１）及び（２）
に記録されないように記録減磁を生じさせるためには、 に選定することが望まれる。そして、今、（２）式の限
界条件として Ｌ＝２．！Ｍ　　　　・・・・・（５）に選び、これを
（４）式に代入すると となる。この（６）式は（３）式と一致しているので結
局（１１式から（４）式を全て満たず条件としては、上
記（１１、（５）、（３）式 ％式％（１） （５） となる。そして今例えば磁気ギヤツブｇの空＋ｙ−ａｌ
と厚さｄを夫々１ｍｍに選ぶとすれば、密着距離りは、
Ｌ−２，５ｍｍより大ならばよいということになり、ヘ
ッドＨと媒体＋１１及び（２）との相対速度Ｖをｖ＝４
（ｍ／ｓ）とすると、 Ｌｆ≧５×４〔鞘／ｓｌ ０ に選べばよいことになる。

厚さｄは１ｍｍであるから、非磁性円筒体（１３）の厚
めは１ｍｍ以下でなければならないが、円筒面部（ＩＩ
Ａ　）が非常に小さいので、１ｍｍ以下の厚みでも機械
的強度は充分である。従って、非磁性円筒体（１３）が
あっても転写効率は低下しない。

さて、このような磁気ヘッドＨにおいて、非磁性円筒体
（１３）を回動自在に構成するには、この円筒体（１３
）と前方コア部（１１）との間に上述したような軸受部
（１７）を設ける必要がある。そして、円筒体（１３）
をできるだけ小型化するには軸受部（１７）を図のよう
に円筒面部（ＩＩＡ　）の両端近傍の小径部（１１１１
，）、（１３ｃ１　）に設けるべきであるが、このよう
に軸受部（１７）の一部を円筒体（１３）の上下両端面
に接触させると、円筒体（１３）の上下両端面側に臨む
ギャップ（以下このギャップを端面ギャップという）が
軸受部（１７）によって磁気的に短絡されてしまう。

従って、円筒体（１３）の小型化を図る場合には、軸受
部（１７）による磁気的短絡を防止するように１ 工夫する必要がある。

一方、前方コア部（１１）は図のように円筒面部（１ｌ
ｌｊ　）と、これより軽小の軸部（ＩＩＢ）と（ＩＩＣ
）とで構成され、円筒面部（ＩＩＡ　）に形成されたギ
ャップｇが実質上のギャップとして作用するから、端面
ギャップにも転写用交流磁束が集中する。このような状
況のドで、上述の軸受部（１７）は通常鋼材よりなるボ
ールベアリング等が使用されるので、端面ギャップを跨
ぐもれ磁束が軸受部（１７）を通過することによって、
この軸受部（１７）にはヒステリシス損及びうず電流用
が生ずる。

これら鉄損はいずれも熱損失であるから、鉄損による発
熱によって、特に前方コア部（１１）の磁気特性が劣化
するおそれがある。

発明の目的 そこで、この発明では軸受部（１７）によって端面ギャ
ップが磁気的に短絡されないようにすると共に、端面ギ
ャップ周辺のもれ磁束によって生ずる鉄損のうち、少な
くとも損失の大きなヒステリ２ シスｔ０の発生を押えて軸受部の発熱による磁気特性の
劣化を防止したものである。

発明の概要 そのため、この発明では軸受部（１７）の外部を透磁率
μが実質的に１以下となる非磁性金属でカバーするか若
しくは軸受部（１７）自体をμ〈１の非磁性金属か、μ
＃１の非磁性非金属で構成したものである。′ 実施例 続いて、この発明の一例を第１０図以下を参照して詳細
に説明する。

第１０図の例は、その縦断面図である第１１図からも明
らかなように、軸受部（１７）が非磁性金属よりなるリ
ング（２５）を介して小径部（ＩＩＢｌ）、（１３Ｃ１
）に取付けられる。図ではボールベアリングを軸受部（
１７）として使用した場合であるので、内レース（１７
ａ　）がリング（２５）に取付られる。

リング（２５）は図のようにフランジ（２５ａ）を有す
る筒体として構成され、フランジ（２５ａ）は３ 円筒面部（ＩＩＡ　）の上下各端面に接するようにして
取付けられる。リング（２５〉に設けられたフランジ（
２５ａ’）の外径は軸受部（１７）の外レース（１７ｂ
）の外径よりも若干短か目に選定されている。これによ
って端面ギャップはこのフランジ（２５ａ）によってほ
ぼ覆われる。

リング（２５）を構成する非磁性金属とし′ζは真ちゅ
う、銅、アルミニウムなどを使用することができる。

このように非磁性金属よりなるリング（２５）によって
端面ギャップを覆うと共に、このリング（２５）を介し
て軸受部（１７）を小径部（Ｌｌｌｈ　）、（１３Ｃｓ
　）に取付ける場合には、軸受部（１７）を端面ギャッ
プに近接配置しても、これによって端面ギャップが磁気
的に短絡されることがない。

そして、端面ギャップに集中する交流磁束がリング（２
５）の内部を通過することによってこの内部にはうず電
流が発生し、このうず電流による交流磁束は外部の交流
磁束を打ち消すような向きに発生するから、リング（２
５）を通過する外部磁束４ が少なくなり、従って軸受部（１７）に到達する外部磁
束による鉄損はこれを無視することができる。

このように、交流磁界中ではリング（２５）の透磁率μ
は１以下となり、結果的に軸受部（１７）に対する磁気
的シールド効果を付与することができる。

なお、リング（２５）ではうず電流によるうず電流ｍが
生ずるが、その量は極く僅かであるから、磁気特性に影
響を及ぼすほどの発熱は生じない。

また、この発明では磁気的シールド効果を付与するのに
非磁性金属を使用し、磁性金属を使用しないのは、後者
の金属を使用すると、端面ギャップがこの磁性金属によ
って磁気的に短絡され、円筒面部（１１＾）のギャップ
ｇに交流磁束が集中しなくなり、磁気ヘッドとして機能
しなくなってしまうからであり、また端面ギャップから
離れて軸支するような場合には磁性金属中を交流磁束が
通過することによってヒステリシス損及びうず電流損を
生じ、この発明の目的が達成されなくなってしまうから
である。

第１２図に示す実施例は、磁気的シールド効果を１　ζ さらに一層完全なものとするため、内部リング（２５）
のほかに外部リング（２６）を設け、この外部リング（
２６）によって円筒体（１３）の−上下端部を覆うよう
に構成したものである。従って、外部リング（２６）も
また上述したような非磁性金属材で構成されると共に、
図のように内部に軸筒を有する有底筒体が使用される。

この外部リング（２６）を使用することによって、端面
ギャップ及びギャップｇのうち円筒面部（１１Ａ）の上
下各端部に存するギャップからの交流磁束が円筒体（１
３）を通り抜けて軸受部（１７）にまわり込むようなこ
とがなくなり、磁気的なシールド効果が一層確実となる
。

軸受部（１７〉として鋼材ではなく非磁性高硬度金属若
しくは非磁性非金属を使用する場合にはリング（２５）
あるいは（２６）を省略できる。

第１３図以下がその場合の実施例を示す。第１３図の例
は、ベリリウムカッパーなどの非磁性金属若しくはセラ
ミックス（炭化ケイ素等）、テフロン系樹脂よりなる硬
質プラスチックスなどの非磁性　Ｇ 非金属で構成された軸受部（Ｉ７）が使用される。

非磁性金属を使用した軸受部（１７）の場合には若干の
うず電流損は発生ずるが、損失の大きなヒステリシス損
は発生しない。非磁性非金属を使用する場合にはうず電
流損も発生しないので、鉄損は殆んど零になる。

第１４図はボールベアリングを使用しない軸受部（１７
）の−例であって、この例はオイルレスメタルを使用し
た場合である。すなわち、フランジ付きのリング状軸筒
（２’７Ａ）と円筒体（１３）に取イ］けられたリング
状軸受（２７Ｂ）とで軸受部（１７）が構成され、軸筒
（２７＾）は真ちゅうなどのオイルレスメタル用非磁性
金属材が使用されると共に、軸受（２７Ｂ　）と接触す
る面には耐摩耗性及び対摺動性を改善するため硬質クロ
ムメッキ層（２７Ｃ）が被着形成される。軸受（２７Ｂ
）は銅系合金などよりなるオイルレスメタルで形成され
る。

この構成においても、軸受部（１７）による端面ギャッ
プの磁気的短絡を防止できると共に、ヒステリシス損が
発生しない。

７ 　Ｏ 第１５図は第１４図と同様にリング状軸筒（２７Ａ）と
リング状軸受（２７Ｂ）で軸受部（１７）が構成される
が、これらはいずれも非磁性非金属材（例えば、炭化ケ
イ素、窒化ケイ素等のセラミック材）で構成されている
。この場合第１４図のようなメッキ層（２７Ｇ）は不要
である。

第１６図は軸受部（１７）のさらに他の変形例で、この
例ではスラスト軸受が使用されている。なお、円筒面部
（１１＾）と摺接する関係上、この場合の軸受部（１７
）の材料としてはテフロン等の低摩擦材を使用した非磁
性非金属を用いるのが好ましい。

また、このように構成する場合には、円筒体（１３）自
体も円筒面部（ＩＩＡ　）の周面と摺接するので、円筒
体（１３）もテフロン等の低摩擦材よりなる非磁性非金
属を使用すると共に、円筒面部（ＩＩＡ）の周面にテフ
ロン等のフィルムを被着ずれば、摺動抵抗を著しく低減
することができる。

第１７図はこの発明を気体軸受けとして構成されたもの
に適用した場合で、同図及びこれの縦断面図である第１
８図に夫々示すように、前方コア部８ （１１）にはその軸心を通り、しかも円筒面部（ＩＩＡ
　）のほぼ中央部からほぼ左右に分岐し円筒面部（ＩＩ
Ａ　）の外周面に至る送給孔（３０）が設けられる。そ
して、小径部（１１Ｂｚ　）、（１３Ｃｔ、）に夫々対
向する円筒体（１３）の内面にはリング状の環状体（３
１）が小径部（ＩＩＢｌ）、（１３Ｃｔ　）の周面及び
円筒面部（１１）の上下各端面と夫々少許の間隙を保持
して対峙する如り暇イ」けられる。

送給孔（３０）に加圧気体（空気等）を送り込めば、軸
受部（１７）は気体軸受けとして作用する。

この場合、環状体（３１）を上述したような非磁性金属
若しくは非磁性非金属で構成すれば鉄損の発生を防止す
ることができる。

なお、第８図に示す駆動ローラ（１８）を弾性体でなく
、金属材で構成する場合には、円筒体（１３）としては
第１９図に示すように駆動ローラ（１８）と接する外表
面をゴムなどの弾性体（３３）で被覆すればよい。この
場合も円筒体（１３）は非磁性非金属が使用される。

また、上述の各実施例において、円筒体（１３）ｑ として非磁性非金属を使用する場合には、転写中にこの
円筒体（１３）が帯電し、テープ（１１、（２）を吸着
したりしてテープ（１）、（２）の位置ずれを起こす可
能性がある。この問題は非磁性ではあるか弱導電性の金
属（導電性炭化ケイ素セラミックス、導電性窒化ケイ素
セラミックス、導電性アルミナ等）を使用することによ
って解決される。

具体的には、非磁性非金属（非導電性セラミックス等）
の表面を上述した金属を用いて導電化処理すればよい。

磁気転写用バイアス磁界は交流磁界でな（直流磁界でも
よく、この場合にはうず電流用は生しないので、材質は
非磁性ならば金属でも非金属でもどちらでもよい。

発明の詳細 な説明したようにこの発明の構成によれば、円筒体（１
３）を小型化しても軸受部（１７）による端面ギャップ
の磁気的な短絡を防止することができると共に、軸受部
（１７）におけるヒステリシス損若しくはヒステリシス
損とうす電流用の双方の　０ 発生を抑えることができるから、軸受部（１７）の発熱
による前方コア部（１１）の磁気特性の劣化を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明に供する磁気ヘッドの一例の斜視
図、第２図はその上面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線上
の一部断面図、第４図は一部を断面とする側面図、第５
図、第６図及び第７図は前方コア部の上面図、正面図及
び側面図、第８図は本発明による磁気ヘッドの転写態様
を示す配置構成図、第９図は本発明の寸法設計の説明に
供する線図、第１０図〜第１８図は夫々この発明に係る
磁気ヘッドの一例を示す図、第１９図は円筒体の他の例
を示す断面図である。 Ｈは本発明による磁気転写用バイアス磁気ヘッド、（１
１）は前方コア部、（１２）は後方コア部、（１３）は
非磁性円筒体、（１５）は巻線、（１）及び（２）はマ
ザー記録媒体及びブランク記録媒体、（１７）は軸受部
、（２５）、（２６）は内外リングである。 １ ル　Ｖ 特開昭５９−［ｉ８８２７（８） 手続補正書 昭和５７年１２月　１７日 １、事件の表示 昭和５７年特許願第　１７８７４７号 ２、発明の名称　磁気転写用バイアス磁気ヘッド３、補
正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　東京部品用区北品用６丁目７番３５号名称（２１
８）　　ソニー株式会社 代表取締役　大　賀　典雄 ４、代　理　人　東京都新宿区西新宿１丁目８番１号（
新組ビル）置東京（０３）３４３−５８２１　（代表）
するＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対のコア半体間にバイアス磁界を発生ずる磁気ギャップ
   が構成された前方コア部と、巻線が施され、上記対のコ
   ア半休と夫々磁気的に連結されて上記磁気ギャップを含
   む閉磁路を構成する後方コア部と、上記前方コア部のま
   わりに該前方コア部と上記後方コア部との間に設けられ
   た間隙を通って配された非磁性円筒体とを有し、上記非
   磁性円筒体はその上下に配された軸受部に取付けられて
   回動自在になされると共に、上記軸受部は非磁性金属で
   磁気シールドされるか若しくは非磁性材で構成されてな
   る磁気転写用バイアス磁気ヘッド。