DE3872406T2

DE3872406T2 - Herstellungsverfahren eines magnetkopfes.

Info

Publication number: DE3872406T2
Application number: DE8888301231T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki C O Pioneer Elect Ota; Kazuhiko C O Pioneer Elec Sato
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1987-02-16
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1992-12-10
Anticipated expiration: 2008-02-16
Also published as: DE3872406D1; JPS63200312A; EP0279610B1; EP0279610A3; US4969253A; EP0279610A2; US4959741A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes, der an die Peripherie einer Rolle angrenzend angebracht wird, die sich dreht, während Magnetband zur Schrägspuraufnahme oder Wiedergabe in einem Videorecorder, einem digitalen Tonbandgerät etc. schräg über die Rolle läuft.
Dem Stand der Technik entsprechende Magnetbandgeräte der Art, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, haben eine Aufnahme- oder Wiedergabespurbreite in der Größenordnung von einigen zehn Mikrometern.
Das Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes mit einer derartig geringen Spurbreite wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben. Blöcke 1a und 1b, die als zwei Hälften eines Kerns dienen, werden, wie in Fig. 1 dargestellt, beide an einer Fläche bearbeitet, so daß mehrere Spurbreitenbegrenzungsrillen 16 erzeugt werden, und ein spaltbildender dünner Film wird an den entsprechenden spaltbegrenzenden Flächen 2a und 2b erzeugt. Danach werden, wie in Fig. 2 dargestellt, die beiden Blöcke so zusammengefügt, daß die einander gegenüberliegenden Rillen 16 genau aufeinander ausgerichtet sind. Danach werden die Rillen 16 mit einem Glas-Füllstoff 3 gefüllt und bilden einen einheitlichen Kopfblock. Dieser Kopfblock wird geschliffen und poliert, so daß eine zylindrische Fläche entsteht, die das Magnetband berührt. Der so bearbeitete Block wird in einzelne magnetische Köpfe geschnitten.
Beim Verfahren zur Herstellung des Kopfes ist es wichtig, daß die Blockhälften 1a und 1b so zusammengefügt werden, daß die einander gegenüberliegenden Spurbreitenbegrenzungsrillen 16 genau aufeinander ausgerichtet sind. Kommt es zu Fehlausrichtung, kann die vorgeschriebene Spurbreite nicht erreicht werden.
Man ist dazu übergegangen, die von den Magnetköpfen gebildete Spurbreite zu verringern, um eine höhere Aufnahmedichte zu erreichen. Das hat jedoch zu noch größeren Problemen beim Zusammenfügen der beiden Blockhälften ohne Ausrichtungsverlust zwischen den einander gegenüberliegenden Spurbreitenbegrenzungsrillen 16 geführt.
Um dieses Problem zu lösen, ist ein Magnetkopf der Art, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, vorgeschlagen worden. Dieser Magnetkopf wird nach dem in Fig. 4 - 7 dargestellten Verfahren hergestellt. Zunächst werden Blöcke 5a und 5b, die als Hälften eines Kerns dienen und nicht mit Spurbreitenbegrenzungsrillen versehen sind, wie in Fig. 4 dargestellt, vorbereitet. Nachdem ein spaltbildender dünner Film auf jeden der Blöcke aufgebracht worden ist, werden sie, wie in Fig. 5 dargestellt, zu einem Kernblock 6a zusammengefügt. Dieser Kernblock 6a wird geschliffen und poliert und bildet eine zylindrische Fläche, die das Magnetband berührt. Danach werden Rillen 17 über den Magnetspalt hergestellt, mit Ausnahme eines Bereiches, der der Spurbreite entspricht (siehe Fig. 6), und der Block 6b wird entlang der Mittellinie jeder Rille 17 geschnitten, so daß, wie in Fig. 7 dargestellt, einzelne Magnetköpfe entstehen.
Alternativ dazu kann ein Kopfblock der in Fig. 3 dargestellten Art hergestellt werden, indem Glas 18 in die Rillen 17 im Kopfblock 6b gefüllt wird, der danach in einzelne Magnetköpfe geschnitten wird.
Aufgrund der Sprödigkeit des Kernmaterials kommt es, wie in Fig. 7 dargestellt, entweder beim Bearbeiten des Kopfblocks oder wegen der Gleitreibung mit dem Magnetband nach der Herstellung des Magnetkopfes häufig zum Splittern 6c des Magnetkopfes. Ein weiteres Problem stellt die Neigung des Magnetkopfes dar, aufgrund der Berührung des Magnetbandes in einem kleinen Bereich schnell zu verschleißen.
Ein erhebliches Problem im Zusammenhang mit dem in Fig. 3 dargestellten Magnetkopf ist, daß es schwierig ist, die Rillen 17 einheitlich mit Glas 18 zu füllen, und, daß die daraus resultierende geringe Fertigungsstückzahl zu einem unangemessen hohen Preis im Vergleich zu dem Erzeugnis, das nach dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Verfahren hergestellt wird, führt.
JP-A-56159820 offenbart den Einsatz von Titan bei einem Kopf, um den Abrieb zu vermeiden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines billigen, aber gut funktionierenden Magnetkopfes zu schaffen, der nicht splittert und eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist.
EP-A-0030625 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfes, das die Schritte des Schneidens eines Kopfblockes in Teile, des einzelnen Schleifen und Läppens dieser Teile, des einzelnen Auftragens eines harten Materials auf die Seiten jeden Teiles, des Schleifens und Läppens von Stützstrukturen, des Beschichtens der Seiten der Stützstrukturen mit hartem Material, des Klebens zweier Stützstrukturen an jedes Teil und des Läppens der Oberfläche des Kopfes einschließt, so daß die gewünschte Form entsteht. Dieses Verfahren ist sehr kompliziert und daher zeit- und kostenaufwendig.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetkopfes, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält: Herstellung von zwei Halbblöcken aus einem magnetischen Oxidmaterial; Verbinden der zwei Halbblöcke zu einem einzigen Kernblock, wobei sich ein spaltbildender dünner Film zwischen den jeweiligen spaltbildenden Oberflächen der Halbblöcke befindet, Schleifen und Polieren des Kernblocks, um eine teilzylindrische Oberfläche zu bilden, die sich im Gebrauch in gleitendem Kontakt mit dem magnetischen Band befindet; Schneiden einer Vielzahl von spurabstandbestimmenden Rillen in die zylindrische Oberfläche, wobei Ränder zurückbleiben, die eine Breite haben, die der Spurbreite gleich ist, um dadurch einen Kopfblock zu bilden; und Spalten des Kopfblocks entlang der Mittellinien der Rillen, um getrennte Magnetköpfe zu bilden, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß vor dem Spalten des Kopfblocks ein dünner Film eines harten, nichtmagnetischen Materials auf den zylindrischen Oberflächen und in den spurbreitenbestimmenden Rillen ausgebildet wird; der Kopfblock geschliffen und poliert wird, um den dünnen Film außer in den Rillen zu entfernen.
Bei den beigefügten Zeichnungen sind:
Fig. 1 und 2 perspektivische Ansichten, die zwei Hauptschritte zur Herstellung eines Magnetkopfes nach dem Stand der Technik darstellen;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die ein anderes Verfahren zur Herstellung des in Fig. 7 dargestellten Magnetkopfes zeigt;
Fig. 4 bis 7 perspektivische Ansichten, die die Reihenfolge von Schritten zur Herstellung eines weiteren Magnetkopfes nach dem Stand der Technik darstellen;
Fig. 8 bis 11 perspektivische Ansichten, die die Reihenfolge von Schritten zur Herstellung des in Fig. 12 dargestellten Magnetkopfes zeigen; und
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Magnetkopfes, der gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Magnetkopfes der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 8 - 12 beschrieben.
In Fig. 8 werden Halbblöcke, die aus einem magnetischen Oxidmaterial, wie beispielsweise Ferrit bestehen, mit den Bezugszeichen 10a und 10b bezeichnet. Nach der Herstellung eines spaltbildenden dünnen Films auf den entsprechenden spaltbildenden Flächen, werden die Blöcke mit klebendem Glas 19 zusammengefügt und bilden einen einheitlichen Kernblock 11. Dieser Block wird anschließend geschliffen und poliert, so daß eine zylindrische Fläche entsteht, die in gleitendem Kontakt mit dem Magnetband ist, und eine Vielzahl von spurbreitebestimmenden Rillen 12 wird in die zylindrische Fläche geschnitten, wobei Ränder bleiben, deren Breite der Spurbreite gleich ist, wodurch ein Kopfblock 13 entsteht, wie er in Fig. 10 dargestellt ist.
Ein dünner Film aus einem harten, nichtmagnetischen Material, wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) oder Titannitrid (TiN) wird mittels eines geeigneten Verfahrens zum Aufbringen eines dünnen Films, wie beispielsweise Aufdampfen, Ionenstrahlzerstäuben oder Ionenplattieren, auf der zylindrischen Fläche des Kopfblocks 13 und in den spurbreitebestimmenden Rillen 12 hergestellt.
Die zylindrische Fläche des Kopfblocks 15 wird nochmals geschliffen und poliert, um den dünnen Film harten, nichtmagnetischen Materials 14 außer aus den Rillen zu entfernen. Der Kopf block 15 wird dann entlang der Mittellinien jeder Rille 12 geschnitten, so daß einzelne Magnetköpfe der in Fig. 12 dargestellten Art entstehen.
Jeder der magnetischen Köpfe ist so aufgebaut, daß die Spurbreite, die von der Fläche des magnetischen Kerns gebildet wird und die das Magnetband berührt, gleich der Breite des Randes 8 ist, der zwischen aneinandergrenzenden Rillen verblieben ist, und beide Seiten des Magnetspalts im Kern 7 sich wie die flachen Oberflächen des Randes erstrecken. Die Oberflächen des Films 9 aus einem nichtmagnetischen, harten Material, wie Aluminiumoxid oder Titannitrid, die am Rand 8 ausgeformt sind, sind mit der Fläche des magnetischen Kerns 7, die in gleitendem Kontakt mit dem Magnetband ist, bündig.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau ist das Magnetband mit den gekrümmten Flächen des magnetischen Kerns 7 und dem Film 9 in gleitendem Kontakt. Der potentielle Verschleiß des Magnetspalts des Kerns 7 wird aufgrund der Härte und der Verschleißfestigkeit des Films 9 beachtlich verringert.
Obwohl eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf einen Magnetkopf, der in einem Videorecorder oder einem digitalen Tonbandgerät verwendet wird, beschrieben worden ist, ist anzumerken, daß die Idee der vorliegenden Erfindung auch bei Magnetköpfen zur Verwendung mit Festplatten und Disketten zum Einsatz kommen kann.
Wie oben erläutert, müssen beim Verfahren nach dem Stand der Technik zwei Blöcke, die als die Hälften des Kerns dienen, so zusammengefügt werden, daß die einander gegenüberliegenden Rillen zur Begrenzung der Spurbreite aufeinander ausgerichtet sind. Dieser Schritt der Spurangleichung ist jedoch bei der Herstellung des Magnetkopfes gemäß der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich. Spurbegrenzungsrillen werden in die Kernblöcke eingearbeitet, nachdem die sie zu einem einheitlichen Kopfblock zusammengefügt worden sind. Darüber hinaus werden die Flächen auf beiden Seiten des Magnetspalts durch einen dünnen Film eines nichtmagnetischen, harten Materials vor Absplittern geschützt, das sonst bei starkem Gleitkontakt mit dem Magnetband auftreten könnte.
Der potentielle Verschleiß der Oberfläche des Kerns, der mit dem Band in gleitendem Kontakt ist, wird aufgrund der Verschleißfestigkeit der gekrümmten Flächen des dünnen Films nichtmagnetischen, harten Materials erheblich reduziert, wodurch die Leistung und Betriebssicherheit des Kerns verbessert wird.
Der dünne Film nichtmagnetischen, harten Materials wird auf einen einzigen Kernblock aufgebracht, der anschließend in eine Vielzahl von einzelnen Magnetköpfen geschnitten wird. Aufgrund der dadurch erzielten hohen Fertigungsstückzahl kann der erfindungsgemäße Magnetkopf mit geringem Kostenaufwand hergestellt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Magnetkopfs, wobei das Verfahren folgende Schritte enthält: Herstellung von zwei Halbblöcken (10a, 10b) aus einem magnetischen Oxidmaterial; Verbinden der zwei Halbblöcke (19a, 10b) zu einem einzigen Kernblock (11), wobei sich ein spaltbildender dünner Film zwischen den jeweiligen spaltbildenden Oberflächen der Halbblöcke befindet, Schleifen und Pollieren des Kernblocks (11), um eine teilzylindrische Oberfläche zu bilden, die sich im Gebrauch in gleitendem Kontakt mit dem magnetischen Band befindet; Schneideneiner Vielzahl von Spurabstand bestimmenden Rillen (12) in die zylindrische Oberfläche, wobei Ränder (8) zurückbleiben, die eine Breite haben, die gleich ist der Spurbreite, um dadurch einen Kopfblock (13) zu bilden; und Spalten des Kopfblocks entlang Mittenlinien der Rillen (12) um getrennte Magnetköpfe zu bilden, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß vor dem Spalten des Kopfblocks ein dünner Film (14) eines harten nichtmagnetischen Materials auf den zylindrischen Oberflächen und in den Spurbreitenbestimmenden Rillen (12) ausgebildet wird; der Kopfblock geschliffen und polliert wird, um den dünnen Film 914) außer in den Rillen (12) zu entfernen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der dünne Film 914) Aluminium- oder Titanoxid ist.

3. Verfahren nach Ansprüch 1 oder 2, wobei der Schritt des Bildens des dünnen Films (14) durch die Anwendung eines Verdampfungsverfahrens ausgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Bildens des dünnen Films 914) durch die Anwendung eines Kathodenzerstäubungsverfahrens ausgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Bildens eines dünnen Films 914) durch die Anwednung eines Eisenbeschichtungsverfahrens ausgeführt wird.