JPS60224109A - 複合型磁気ヘツドを用いた磁気記録再生装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気記録再生装置に関し、特に金属磁性体と高
透磁率フェライト単結晶とを組合せた複合型磁気ヘッド
を用いた磁気記録再生装置に関する。

〔発明の背景〕

磁気記録技術の高度化、特に磁気記録の高密度化に対す
る要請は、今日極めて強いものがある。

この要請に応えるためには、磁気記録媒体の保磁力Ｈｃ
を大きくすることが有利であることは良く知られている
が、高保磁力の磁気記録媒体に信号を記録するためには
９強さが大きく、かつ鋭い分布を持つ磁場が必要となる
。

ところが、従来から広く用いられている高透磁率フェラ
イト材料を磁気ヘッドに用いる場合には。

その飽和磁束密度Ｂｓが５５００ガウス以下であるため
、得られる記録磁界の強さに限界があり、特に最近開発
されつつある高保磁力磁気テープを用いた場合には記録
が不充分になるという問題があった。

一方、飽和磁束密度の大きい材料としてＦｅ−Ａｎ−８
ｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金、Ｆｅ−８ｉ系合金或は非
晶質磁性合金等の金属磁性材料が挙げられるが、これら
の金属磁性材料を単独で磁気ヘッドに用いた場合には、
摩耗速度が大きいため磁気ヘッドの寿命が短く、又、ヘ
ッド製造が困難である等の欠点があった。

この欠点を解決するために、磁気ヘッドの磁気記録媒体
摺動面を少なくとも金属磁性材料と高透磁率フェライト
とで構成し、かつ作動ギャップ近傍を飽和磁束密度の高
い金属磁性材料で構成した複合型磁気ヘッドが提案され
ている（例えば公開特許公報昭和５６年１５９８１１１
１号、公開特許公報昭和５８年１５５５１３号）。

上記の如き複合型磁気ヘッドは２作動ギャップ近傍を飽
和磁束密度の大きな金属磁性体で構成するため記録特性
に優れ、又、磁気記録媒体摺動面のその他の部分の少な
くとも一部を耐摩耗性、及び高周波における透磁率に優
れた高透磁率フェライトで構成するために再生感度が高
く、シかも耐摩耗性にも優れたものである。

しかし、上記の様に磁気記録媒体摺動面を耐摩耗性の優
れた高透磁率フェライトと、これより耐摩耗性の劣る金
属磁性材料とで構成した場合には。

長時間の磁気記録媒体の摺動によって高透磁率フェライ
トの面より金属磁性材料の面が凹となり。

両者の材料の間に段差を生じてしまうという問題がある
。

そして、この段差によって磁気記録媒体と作動ギャップ
近傍にある金属磁性材料との間に微小な空隙を生ずるた
め、出力が劣化してしまうという問題が生ずる。

又、近年高密度磁気記録の進歩により、記録波長が短く
なり、又、磁気記録媒体との相対速度が小さくなる傾向
がある。

これに伴って、ヘッドの摩耗よりもヘッドと磁気記録媒
体との間の微小な空隙による出力劣化がより重要な問題
となりつつある。

そのため、複合型磁気ヘッドを用いる場合においても、
上記の如き段差によって生ずる微小な空隙が重大な問題
となる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の如き従来技術の問題を解決し。

長時間の使用に対しても出力の劣化が少なく、かつ耐摩
耗性にも優れた複合型磁気ヘッドを用いた磁気記録再生
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するため９本発明においては。

複合型磁気ヘッドの磁気記録媒体摺動面の一部を形成す
る高透磁率フェライトに単結晶を用い、その高透磁率フ
ェライト単結晶の摩耗し易い面を複合型磁気ヘッドの磁
気記録媒体摺動面とする様に構成している。

これによって、耐摩耗性の低い金属磁性体と耐摩耗性の
高い高透磁率フェライトとの耐摩耗性の差を少なくシ、
磁気記録媒体の摺動によって生ずる段差を減少させ、出
力の低下を防止する様に構成している。

なお、上記の様に、磁気記録媒体摺動面に高透磁率フェ
ライト単結晶の摩耗し易い面を用いてもその摩耗速度は
金属磁性体の摩耗速度よりも小さいため、金属磁性体単
独の磁気ヘッドよりも寿命の長い磁気ヘッドを得ること
が出来る。

以下２本発明の詳細な説明する。

高透磁率フェライト単結晶の面のうち、摩耗速度の大き
い面としては、ｊｌｌｌ）面、（２１１）面、或はこの
近傍の面がある。

しかし、この摩耗速度の大きい面でも、摺動方向によっ
ては摩耗速度が著しく異なることを本発明者等は見出し
た（公開特許公報昭和５８年９１５１７号）。

例えば、第１図に示す様に、Ｍ、ｎ−Ｚｎフェライト単
結晶の（１１０）面が側面１となる様にし。

（１１０）面内に存在する（１００＞方向を摺動面２と
垂直な方向から角度０だけ傾斜する様にした試験片を作
製した。

そして、上記の（１００＞方向の摺動面２の内側から外
側へ向かうベクトルＸを、摺動面２に射影したベクトル
Ｘ′に対して、磁気記録媒体を。

平行でかつベクトルの方向に摺動面２上を摺動した場合
（ａ）、及びベクトルＸ′と平行でかつベクトルＸ′の
反対方向に摺動した場合（ｂ）の摩耗速度の変化を第２
図に示す。

第２図から判る様に、磁気記録媒体の摺動方向がベクト
ルＸ′と同方向の場合には、角度θがＯより大となるに
従って摩耗速度が増加し、θが３５°〜５５°で極大に
達し、さらにθを増加すると摩耗速度は減少し、９０°
で極小となる。

なお、θ＝３５°の場合は、摺動面２が（２１１）面と
なり、又、θ＝５５°の場合は摺動面２が（１１１）面
に相当する。

従って（２１１）面及び（１１１）面は摩耗速度が大で
あるといえる。

一方、（ｂ）に示す様に、磁気記録媒体の摺動方向がベ
クトルＸ′と反対方向の場合には、摩耗速度はθが変化
してもあまり変化せず、その値は小さい値を保っている
。

上記の様に、摺動面を同じ（２１１）面、或は（１１１
）面にしても磁気記録媒体の摺動方向によって摩耗速度
には著しい差が生ずる。

又、第２図の（ａ）の曲線から判る様に、θが１５°〜
７５°の範囲で摩耗速度は大きくなり、特に２５°〜６
５°の範囲が摩耗速度が非常に大きくなる。

従って、第１図（ａ）に示す如く、高透磁率フェライト
単結晶の（１００）方向を摺動面に垂直な方向に対して
１５°〜７５°の範囲内、更に好ましくは２５°〜６５
°の範囲内で傾斜させ、かつ磁気記録媒体をベクトルＸ
′と同方向で、かつ平行な方向に摺動させる様に構成す
れば、高透磁率フェライト単結晶の摩耗速度を大きくす
ることが出来。

その結果、摩耗速度の大きい金属磁性体との間に段差が
生ずるのを防止することが出来る。

上記の如き複合型磁気ヘッドを実現するには。

高透磁率フェライト単結晶の（１１０）面、もしくはそ
の面の性質を失わない範囲内で傾斜した面を磁気ヘッド
の主磁路構成面に一致させ、かつ（１１０）面内に存在
する（１００＞方向を磁気記録媒体摺動面に垂直な方向
に対して１５°〜７５゜の範囲内で、さらに好ましくは
２５°〜６５°の範囲内で傾斜させる様に構成し、＜１
００＞方向の磁気記録媒体摺動面の内側から外側へ向か
うベクトル（Ｘ）を、磁気記録媒体摺動面に射影したベ
クトル（Ｘ′）に対して相対的に同方向で、かつ平行な
方向（ａ方向）に磁気記録媒体を摺動させる様に構成す
れば良い。

上記の様に構成することにより、金属磁性体単独で形成
した磁気ヘッドよりも寿命が長く、かつ高保磁カメタル
テープに対しても優れた記録再生特性を有し、しかも、
長時間の磁気記録媒体の摺動に対して磁気記録媒体摺動
面の段差が生じにくく、出力の劣化や変動の小さい複合
型磁気ヘッドを備えた磁気記録再生装置を実現すること
が可能となる。

なお９本発明の複合型磁気ヘッドに用いる金属磁性体と
しては、一般的に高飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材
料として知られているＦ　ｅ　−ＡＱ　−８Ｌ系合金、
Ｆｅ−８ｉ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金等の結晶質磁性合
金、或はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｂ。

Ｃ，ＡＭ、Ｐ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｎｂ、Ｔａｎ　
Ｖ。

Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ等を主成分とする非晶質磁性合金等を用
いることが出来る。

結晶質磁性合金は、バルク材から切断、研削。

或は圧延によって薄板状に作製され、又、結晶質磁性合
金及び非晶質磁性合金は、高速急冷法（スプラットクー
リング法）によって溶融状態から直接薄板状に作製され
、これを用いて高透磁率フェライト単結晶との複合型磁
気ヘッドを作製することが出来る。

更に、高透磁率フェライト単結晶を基板として。

この上に結晶質磁性合金、或は、非晶質磁性合金をスパ
ッタリング法、又は、真空蒸着法等の薄膜形成技術によ
って被着し、これにより、複合型磁気ヘッドを作製する
ことも出来る。

なお、金属磁性体単独の摩耗速度が小さく、高透磁率フ
ェライトの摩耗速度に近づくほど、上記の磁気記録媒体
摺動面上の段差は発生しにくくなる。従って金属磁性体
の摩耗速度は、成る可く小さい方が望ましい。

一般に非晶質磁性合金は、結晶質磁性合金よりも耐摩耗
性に優れており、非晶質磁性合金の中でも７ｒ、Ｈｆ、
Ｙ、Ｎｂ、Ｔａ等の金属元素を非晶質化元素とする金属
−金属系非晶質合金は、　Ｓｉ。

Ｂ、Ｃ，Ｐ等の非金属元素を非晶質化元素とする金属−
非金属系非晶質合金に比較して耐摩耗性に優れているた
め２本発明の複合型磁気ヘッドに用いる金属磁性合金と
して好適である。

又２本発明に用いる高透磁率フェライト単結晶としては
、Ｍｎ−Ｚｎフェライト単結晶が一般的に使用可能であ
る。

又、Ｎｉ−Ｚｎフェライト単結晶も用いることが出来る
。

〔発明の実施例〕

以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

実施例　１ 第３図は９本発明に用いる複合型磁気ヘッドの一実施例
図であり、又、第４図は、第３図の複合型磁気ヘッドの
段差発生特性図である。

第３図の複合型磁気ヘッドの一般的構造は９本出願人が
既に出願している公開特許公報昭和５８年９１５１７号
に記載の複合型磁気ヘッドと同様であり。

３は高透磁率フェライト単結晶、４は金属磁性体。

５はガラス、６は磁気記録媒体摺動面、７は作動ギャッ
プを示す。

本実施例においては、高透磁率フェライト単結晶３とし
ては、Ｍｎ−Ｚｎフェライト単結晶を用い。

又、金属磁性体４としては、　Ｆｅ　８５ｗｔ％、　Ｓ
ｉ　９ｗｔ％、　Ａｎ　６ｗｔ％の組成を有する厚さ２
０虜のＦｅ−ＡＭ−８ｉ系合金薄板をスプラットクーリ
ング法によって作製して用いた。

図示の如く９本実施例の複合型磁気ヘッドは。

磁気記録媒体摺動面６が高透磁率フェライト単結晶と、
金属磁性体と、ガラスとから構成されている。

そして２作動ギャップ７の近傍が飽和磁束密度の高い金
属磁性体４で形成されているため、記録特性に優れ、又
、金属磁性体４の周囲を高周波の透磁率に優れた高透磁
率フェライト単結晶３で形成しているため、再生特性に
も優れてし）る。

上記の複合型磁気ヘッドの主磁路構成面８を高透磁率フ
ェライト単結晶の（１１０）面と番よｔｒ　−敵する様
にし、かつ（１１０）面内に存在する＜１００＞方向と
磁気記録媒体摺動面に垂直な方向とのなす角θが種々の
値を有する複数個の複合型磁気ヘッドを作製した。

そして、（１００＞方向の磁気記録媒体摺動面の内側か
ら外側へ向かうベクトルを磁気記録媒体摺動面に射影し
たベクトルと、平行でかつ同方向（第３図ａ方向）及び
、平行でかつ反対方向（第３図す方向）に磁気記録媒体
を摺動した特における磁気記録媒体摺動面６上の金属磁
性体４と高透磁率フェライト単結晶３との段差を示した
もの力χ第４図である。

なお９段差を測定した位置は、摺動方向がａの場合はＡ
−Ａ’の位置、摺動方向がｂの場合はＢ−Ｂ’の位置で
あり、これらの位置は作動ギャップ７から等距離の位置
である。

又、磁気記録媒体としては、高保磁力の鉄磁性粉テープ
を使用し、摺動の相対速度を４ｍ／ｓとした。

第４図から判る様に、磁気記録媒体摺動面上に生ずる段
差は、磁気記録媒体をベクトルと同方向に走行させた場
合（ａ）では９反対方向に走行させた場合（ｂ）に比べ
て非常に小さくすることが出来る。

従って、磁気記録媒体の走行に伴う出力劣化や。

出力変動の小さい磁気記録再生装置を実現することが出
来る。

なお、第４図から判る様に本発明の効果は、θが２５″
〜６５６の範囲で顕著であり、１５°〜７５″の範囲で
もその効果は充分に認められる。

又２本実施例の複合型磁気ヘッドにおいては。

摺動面の一部にガラス５も用いられているが、このガラ
ス５としては硬度の小さい鉛系ガラスを用いており、磁
気記録媒体摺動後のガラス部分と金属磁性体との間の段
差は０か、もしくはガラス部分が凹となっている。

この様に、摺動面にガラスを用いた構造の場合には、そ
のガラスの材質として金属磁性体の摩耗速度と同等以上
の摩耗速度を有する材質を選択することが望ましい。

実施例　２ 第５図は、第２の実施例に用いた複合型磁気ヘッドを示
し、又、第６図は、第５図の複合型磁気ヘッドにおける
段差発生特性図である。

本実施例における複合型磁気ヘッドの一般的構造は９本
出願人が既に出願している公開特許公報昭和５８年９１
５１７号に記載したものと同様であり。

９は高透磁率フェライト単結晶、１０は金属磁性体。

１１はガラス、１２は磁気記録媒体摺動面、１３は作動
ギャップ、１４は主磁路構成面を示す。

本実施例における高透磁率フェライト単結晶としては、
Ｍｎ−Ｚｎフェライト単結晶を用い、その基板上にｙ　
Ｃｏｌ１４Ｎｂ、ａ　Ｚ！”３　（ａｔ％）の組成を有
する非晶質合金スパッタ膜を高周波２極スパツタ法によ
って被着したものを、金属磁性体１０として用いた。

本実施例の複合型磁気ヘッドも９作動ギャップ１３の近
傍が飽和磁束密度の高い非晶質合金スパッタ膜で構成さ
れ、その他の磁気コア部分が高周波の透磁率の高いＭｎ
−Ｚｎフェライト単結晶で構成されでいるため、記録特
性、再生特性共に優れた磁気ヘッドである。

本実施例においては、上記複合型磁気ヘッドの主磁路構
成面１４をＭｎ−Ｚｎフェライト単結晶の（１１０）面
とほぼ一致する様に形成し、かつ。

その（１１０）面に存在する（１００＞方向と磁気記録
媒体摺動面１２に垂直な方向とのなす角θが種々の値を
有する複数の複合型磁気ヘッドを作製した。

そして、上記の＜１００＞方向の磁気記録媒体摺動面の
内側から外側へ向かうベクトルを磁気記録媒体摺動面へ
射影したベクトルと、平行でかっ同方向（第５図ａ方向
）及び反対方向（第５図す方向）に磁気記録媒体を摺動
した時における磁気記録媒体摺動面１２上の金属磁性体
１０と高透磁率フェライト単結晶９との段差を示したも
のが、第６図である。

なお９段差の測定位置は、走行方向がａの場合はＡ−Ａ
’　、走行方向がｂの場合はＢ−Ｂ’の位置である。

第６図から判る様に、この実施例の場合においても、摺
動方向が平行で、かつ同方向のａ方向の場合に段差が非
常に小さくなり、その効果は２５゜〜６５°で著しい。

又、１５°〜７５°でも充分その効果が認められた。

なお２本実施例においてもガラス１１は、前記実施例１
におけるガラスと同様の鉛系ガラスを用い。

又、磁気記録媒体及び相対速度も実施例１の場合と同様
である。

次に、上記の実施例１及び実施例２においては。

高透磁率フェライト単結晶の（１１０）面を主磁路構成
面にほぼ一致させているが、その面の性質を失わない範
囲内で傾斜させてもほぼ同様の効果が得られる。

例えば、実際の複合型磁気ヘッドにおいては。

アジマス角を設ける為に、主磁路構成面を（１１０）面
から５°〜１５°程度傾けて用いる場合もあるが、その
程度の傾斜であれば、前記実施例１及び実施例２とほぼ
同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く９本発明においては、高透磁率フェラ
イト単結晶と金属磁性体とを用いた複合型磁気ヘッドに
おいて、高透磁率フェライト単結晶の方位、及び磁気記
録媒体の摺動方向を特定することにより、磁気記録媒体
摺動面上の段差を小さくシ、出力変動や出力劣化の少な
い複合型磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置を実現す
ることが出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は高透磁率フェライト単結晶の摩耗試験用試料片
の斜視図、第２図は高透磁率フェライト単結晶の摩耗速
度の方位依存性を示す図、第３図は本発明に用いる複合
型磁気ヘッドの一実施例の斜視図、第４図は第３図の複
合型磁気ヘッドにおける段差発生特性図、第５図は本発
明に用いる複合型磁気ヘッドの他の実施例の斜視図、第
６図は第５図の複合型磁気ヘッドにおける段差発生特性
図である。 符号の説明 ３・・・高透磁率フェライト単結晶 ４・・・金属磁性体 ５・・・ガラス ６・・・磁気記録媒体摺動面 ７・・・作動ギャップ ８・・・主磁路構成面 ９・・・高透磁率フェライト単結晶 １０・・・金属磁性体 １１・・・ガラス １２・・・磁気記録媒体摺動面 １３・・・作動ギャップ １４・・・主磁路構成面 代理人弁理士　中村純之助 ｔ１図 （ａ）　（ｂ） ｔ２閤 才３図 牛４図 牛５図 ４ 十６図 第１頁の続き ０発　明　者　工　藤　實　弘　国分寺市東恋う央研究
所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気記録媒体摺動面が少なくとも金属磁性体と高透
   磁率フェライト単結晶とで構成された複合型磁気ヘッド
   を用いた磁気記録再生装置において、上記高透磁率フェ
   ライト単結晶の（１１０）面もしくはその面の性質を失
   わない範囲内で傾斜した面を磁気ヘッドの主磁路構成面
   に一致させ。 かつ（１１０）面内に存在する（１００＞方向を上記磁
   気記録媒体摺動面に垂直な方向に対して１５°〜７５°
   の範囲内で傾斜させる様に構成し、上記く１００〉方向
   の上記磁気記録媒体摺動面の内側から外側へ向かうベク
   トルを上記磁気記録媒体摺動面に射影したベクトルに対
   して、相対的に同方向でかつ平行な方向に磁気記録媒体
   を摺動させるように構成した磁気記録再生装置。 ９　ト詐／１ｎｎ’＞−＃白わトυ甜信節紀鰍汰塀動面
   に垂直な方向に対して２５°〜６５°の範囲内で傾斜さ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気
   記録再生装置。 ３、上記複合型磁気ヘッドの金属磁性体が非晶質磁性合
   金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   磁気記録再生装置。