JPS5837834A - 多素子磁気ヘツド - 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】 本発明社レベル変動が少なく、良好なモニターが可能で
高保磁力テープに記録するに最適な多素子磁気ヘッドの
構造に関するものである。

現在記録ヘッドと再生ヘッドを一体とした多素子磁気ヘ
ッド（以下Ｒ＆Ｐヘッドと略す）と呼ばれる磁気ヘッド
がある。このヘッドは、一般にカセットテープの様に、
テープ速度が遅く磁気ヘッドの設置空間が限定されてい
るシステムに用いられている。カセットテープの場合、
記録再生特性を良−好−々ものとする為に磁気ヘッドの
作動空隙と磁気テープ間のスペーシングに伴う損失を減
少させる為にパッドが配設されている。このパッドのテ
ープ走行方向における幅は２１ｍ以上という規格の基に
市販されているカセットテープは、メーカー等の違いに
より一定°していない。この為作動空隙と磁気テープと
の接触を良好なものとし、録再信号レベルの変動を低く
抑える為にも、一般的にＲ＆Ｐヘッドの記録、再生空隙
間距離をパッド幅の規格値以内とする事が望ましい。高
保磁力テープに対する記録特性上問題となるのは、作動
空隙近傍の磁気飽和であり、この為使用する材料の飽和
磁束密度を高くする必要がある。作動空隙近傍、の磁気
コア材に飽和磁束密度の大なるものを使用する方が、Ｍ
　ＯＬ　（Ｍａｘｉｍｕｎ　０ｕｔｐｕｔ　Ｌｅｖｅｌ
）が高くなシ、又歪が減少する。よって飽和磁束密度４
０００〜５０００（Ｇ）程度のフェライト材を使用する
よりも８０００〜９０００（Ｇ）程度のセンダスト材を
使用した方が良い事になる。

又再生側においては比抵抗が数〔Ω−エ〕のフェライト
材に比べ５０〜１４０　（μΩ−１〕のセンダスト材な
、どの金属磁性材はうず電流損失が大となり、周波数特
性における高周波−数域で劣化が大きくなる。

以上の様にＲ＆Ｐヘッドにおける各磁気ヘッド素子の磁
気コア材に要求される特性は同種のものではなく、この
点からも各磁気ヘッド素子の磁気コア材は別々に選択し
、最適なものを使′用する事が最も望ましい。

従来のＲ＆Ｐヘッドの構成は記録及び再生用作動空隙を
形成するコア材は両磁気ヘッド素子間で同一か又は異な
っていても一１記録ヘッド側コア材は積層された形をと
り少なくともバルク状を程していなかった。換言するな
らば、記録及び再生用磁気ヘッド素子の各々の作動空隙
を形成する磁気コア材の選択によシ次の如くとなる０ イ）記録用及び再生用共にフェライト材を使用したもの
は、記録飽和特性において劣る０口）記録用及び再生用
共に積層センダスト材等の金属材を使用したものは、再
生特性における周波数特性が劣る。例えば第、１図に示
す従来のＲ＆Ｐヘッドは、その磁気コア１００を積層構
造とし々ければ表らない為、積層状態を保持する部材１
１０が必要となり、−この保持部材１１０が作動空隙間
間隔内１ｇＫ存在する形となり、作動空隙間距離を２關
以下に出来ない構造的欠陥が存在する。また積層したセ
ンダストの場合作動空隙は通常薄い金属箔をはさ′んで
形成するが、テープ摺動面形成時コア材がたれて正確な
ギャップを作りにくいという欠点がある。。

ハ）記録用に積層センダスト材、再生用にフェライト材
を使用したものは、構造上沓磁気ヘッド素子を一体化し
たまま終始加工を進める事ができない為、各磁気ヘッド
素子を独立に完成させ、それらを最終工程で接着して一
体化構造としている０この種のＲ＆Ｐヘッドは作動空隙
間の平行度を精度よく保つ事が難し６為、アジマス損失
が生じ易く記録再生周波数特性が劣る。又、作動空隙間
距離においては上記口）と同じ理由により小さくできな
い。

以上の如く、従来のＲ＆Ｐヘッドは基本的な記録特性及
び再生特性又は、記録再生総合特性に不満足点がちり、
また空隙間距離が小さくできないことから、テープ走行
特性が悪く良好なモニターのできないものであった。こ
こで、喪好なモニターとは記録した信号を直ちに再生し
記録する信号との比較を行う時、作動空隙間の時間的な
ずれが生じモニタ一時に違和感を生じる事となる為、作
動空隙間距離を短くし、上記の時間的差を少なくする事
と、記録ヘッドから直接再生ヘッドへ漏洩する信号をク
ロスフィードと呼ぶが再生信号に比べこのクロスフィー
ド量を極力低く抑える事とを含んでいる。

本発明の目的は上記した従来技術の欠点に鑑み、高保磁
力テープに対処する記録特性の向上を計ると共に、レベ
ル変動が少なく良好なモニターが可能な、生産性の良い
Ｒ＆Ｐコンビネーション磁気ヘッドの構造を提供するに
ある。

作動空隙間距離は、ヘッドをテープレコーダに実装した
レベル変動に関する実験結果から２ｕ以下であることが
望まれる。また、高保磁力テープに対し良好カ記録特性
を得るためには、記録ヘッドコア材として飽和磁束密度
の大きい金属材料を使用し、再生ヘッドコア材としてフ
ェライト材を用いる必要がある。本発明は以上の条件を
解決するための基本的なヘッド構造として以下構造とし
た。

即ち、記録用作動空隙をあらかじめ５ｉＣｈのスパッタ
ーなどで形成した、１チヤンネルあたシ２本のバルク状
金属磁性材コア片からなる記録用フロントコアブロック
と、再生用作動空隙をあらかじめガラス流入法などで形
成した１チヤンネルあたり２本のバルク状フェライトコ
ア片からなる再生用フロントコアブロックを略Ｕ字型の
非磁性材の２つの頂部に各々接着した形で接続固定し、
このＵ字型の溝にシールドケースを挿入することにより
ヘッドを完成させる。

本構造によれば、通常金属コア材を積層する為に必要な
積層コア保持部品が不要となり、その分だけ作動空隙間
距離を小さくする事ができる。また、バルク状金属材料
コア片に５ｉｎ２をスパッターして記録作動空隙を形成
する為、積層コアを使用する場合に一般的に使用される
展延性が良くやわらかい金属箔をはさんで記録作動空隙
を形成する為テープ摺動面研磨時に作動空隙がだれやす
いという欠薫を除去する事ができる。また、後述の実施
例に見られるような製造過程を採用する事により、記録
ヘッドと再生ヘッドの両作動空隙間の平行度を完全に確
保できることにな一シ、あらかじあ２つのヘッドを作っ
て接着する方式に比べ格段に信頼性を高めることができ
る。

ところで一般的に金属磁性材料は、渦電流損失が大きい
丸め一般的には、第１図に示すように積層したシあるい
は第２図に示すように、フェライトコア１２０などの渦
電流損失の小さな材料の先端に微小部分金属材料コア１
５０を接着し作動空隙は、その微少部分の金属材料で形
成するとともに、骸フェライト材のもう一方の端面にコ
イルを有する略Ｕ字状のリアコア１４０を接続して磁路
を完成する方法がある。上記基本構造を採用し九場合、
渦電流損失に対処する為には、後者の対応策を取るしか
ないわけであるがこの構造では、磁気回路を形成するコ
ア片が多いため、コア片の接合部が多く当然その接合部
は磁気抵抗が大きくなる為、磁気回路全体の能率が悪く
なるという欠点がある。また、製造的には精度を要する
加工と部品点数が増す為高価なものとなる欠点も存在す
る。

以上の欠点を除くため以下手法を実験的に開発した。す
なわちバルク状金属材料からなる記録作動空隙を有する
記録用フロントコアブロックと記録用巻線を有するフェ
ライト製記録リアコアを、突き合わせて記録ヘッド素子
を形成する場合、該フロントブロックと該リアコアとを
ヘッド奥行き方向に対し上下に突き合わせリアコアをで
きるだけ前に出し、フロントブロックの作動空隙近傍に
までフェライトのリアコアを近ずける事により、前述の
金属磁性体を微小チップにして、作動空隙近傍部分にの
み使う方法と同等以上の効果が得られる事がわかった。

このように上下に突きあわせることは、突き合わせ部を
奥行方向に長くとる事が可能となり突き合せ面積を大き
くすることによる突き合せの安定化という利点もある。

このように本発明は、安価で作り易く性能の優れた記録
用ヘッド素子以上述べた構造を用いた場合、更に良好な
特性を確保する為に必要な条件が存在する事が実験的に
確認された。それは、実施例に記載する如く本ヘッドの
記録用フロントコアを形成する場合まず２ケのバルク状
金属磁性体にＳｉＯ２等をスパッタしてのち該２ケの金
属磁性体を銀ロウ等で接着し、作動空隙に相当する部分
の反対側から溝を入れてフロントコアブロックヲ作ルわ
けであるが、その際作動空隙をはさむ２本のコア片の再
生側の方に、作動空隙の延長上の空隙とそれをはさむコ
ア切片が残留する場合がある。

このコア切片の上にリアコアの略Ｕ字状の足の一方が乗
った場合コア切片の渦電流損失が大きく効いて特性の劣
化をきたす事がわかった為突合せにおいては本コア切片
をさけるか、又は、構造上強度を補強する為突合せ部に
若干含まれるとしても、リアコアから見た場合突合せ部
分の半分以上がフロントコア片に乗るようニスル事によ
りばらつきが生じないことがわかった。

また、作動空隙間距離を小さくする為には、前述の記録
ヘッドの作動空隙をはさむ２本のコア片のうち再生ヘッ
ド側のものは必然的に細くなる。このコア片をあまりに
細くすると、コア片の磁気飽和がはやくなり、特性的に
特にＭＯＬ歪率の点で悪くなる。木魚に関し０．３′％
以上あれば良い事を確認した。

以上の点から得た発明を基に実際にヘッドとして商品化
する場合、通常のヘッドの−如くケースの窓からフロン
トコアだけが露出した構造をとるには、あまりにもリア
コアが前に出ているためリアコアとケースとが磁気的シ
ョートをきたすという欠点がある。この点を解決する為
ケースの窓は、リアコア分を含むまで大きく開きテープ
摺動面に金属磁性材と同等の摩耗性を有する素材をプラ
ズマ溶射して、前述の欠点を取り除くことに成功した。

尚、本発−明の構造をもつＲ＆Ｐ磁気ヘッドは従来の単
一磁性部材から構成されるものではなく、フェライト材
、金属材及びセラミック材等から構成される複合部材が
らな９、従来の加工技術では精度よく、かつ能率よく加
工する事が難しいもので、作動空隙を形成したフロント
ブロックと各々のフロントブロックを連結した非磁性ブ
ロックから１ヘッド分のチップにスライスする方法にお
いては、非磁性ブロック側にあらかじめ溝加工５ｂを施
しておき、フロントコア部分の深さまでの溝加工を施す
事によりスライスする新しい方法を採用している。この
様な方法を採用する事により加工が難いセンダスト材に
おいてもフェライトと同時に精度よく加工する事が可能
である。こうしてスライスされたフロントコアチップ片
は、フロントコア側の厚さくＷＦ）と非磁性材側の厚さ
くＷＲ）が異なる形態をとる新しい独特の構造となる。

以下、具体的実施例にて本発明を説明する。

第３図は本発明の実施例を示す要部鳥敞図、第４図、第
５図はその要部断面図、第６図は正面図、第７図〜第１
０図は本発明の磁気ヘッドのイな製造工程を示す組立図
である。以下各図面をもとに工程順に説明する。第７図
画に示すように作動空隙規制材にＳｉｇｈスパッタ膜を
用い作動空隙１ａを形成させ、センダスト材間の接着を
ロウ付けによシ行った記録用フロントコアブロック１を
作る。同様にフェライト材間の接着をガラスによって行
った再生用フロントコアブロック２を作る。これら２つ
のフロントコアブロック１．２を第７図（６）に示すよ
うに接着し、１つのフロントブロックを形成する。尚こ
の時、作動空隙１ａ、２８間の平行度は磁気ヘッド完成
後　１記録及再生作動空隙間のアジマス損失が無視でき
る精度に保つ必要があるが、本工程説明で述べる様に多
数個分のフロントブロックを１ブロツクとして取りあつ
かい加工をするのでこの点はきわめて精度よく作れる。

更に各々の主磁気回路を構成する為に所定形状に加工が
施され、第７図〔ａの１ｂ、２ｂなる溝が設けられる。

第７図（６）に示す非磁性ブロック３がセンターコマ４
を介して、位置決めされて第７図〔りに示すフロントブ
ロック体５を構成する様接着・させる。これに第７図面
に示すチャンネル間シールドパン９と、非磁性板１ｂが
押入される溝５ａが一定間隔で加工される。この時第７
図画に示す様に、非磁性ブロック側にも一定間隔の溝５
ｂが磁性ブロック側溝間隔の中央に位置する所に設けら
れる。

この時もフロントブロック体５は溝５ａ、５ｂにより分
離される事なく、センターコマ４を介して連結されてい
る。フロントシールド板９．１０が各々の溝５ａ内に押
入され、エポキシ樹脂等テ接着固定される。更に第７図
（ｉ）に示すように、磁性フロントブロック側を所定形
状に加工し、磁気フロントブロックは、記録側と再生側
とに分離する溝８が施され、非磁性、セラミックブロッ
ク材で連結される構造となっている。こうして非磁性セ
ラミック材ブロック側に一定間隔で設けられた溝５ｂの
中央位置でフロントブロック体が第７図印の如くスライ
スされ、フロントチップ片１１となる。こうして分離さ
れ一つの磁気ヘッド用となったフロントチップ片のスラ
イス面は、リアコアと突合わされる為にラップにより鏡
面加工仕上げされる。第８図に示す各々のヘッドに応じ
て巻線が決められた巻線６ｂ＋　ｌ　６ｂ２７ｂ、　、
　７ｂｚが各々のリアコアに巻装された後、フロントコ
アに突合わせが行なわれ各々の主磁気回路が構成される
。尚フロントチップスライスにおいて、リアブロック３
側にあらかじめ溝５ｂが施されている理由は、フロント
磁気コアブロック部分がセンダスト材とフェライト材の
複合材となり、加工が従来のフェライト研削加工技術で
は対応できない為、スライス深さを約半分程度に小さく
して、スライス時の加工精度等を保つ為である。

主磁気回“路を構成する上でフロント磁気コアとリアコ
アとの突合せは、再生ヘッドにおいては作動中隙間間隔
ｉｇ　　が２１ｍ以下と狭間隔である為、リアコアとシ
ールドケース内壁間距離を適当なものとする為に１記録
ヘツド側に位置するリアコア脚６ａ１２＋　６ａ２ｇは
作動空隙２ａを形成する上で生じた空隙ｇｐｍｘ＋　ｇ
ｐｍ２を介するが又は作動中隙間間隔１ｇよりも拡がる
位置に突合わされる。

記録ヘッドにおいては、再生ヘッド側に位置するリアコ
ア脚７ａ１２１　’７１１２２が作動中隙間間隔１ｇ内
に配されるか、又はリアコア）１１７！ｘｚ　＋　７ａ
２ｇ　（７）フロント磁気コアと突合わされる面積の大
部分が、作動中隙間間隔１ｇ内にある様な位置に突わさ
れる。

又、磁気テープ摺動面からの距離ｌｘ、　ｌｉは可能な
限り小さくなる位置に配されている。このＡ第９　図に
示す本ヘッドのシールドケース１４のテープ摺動面側に
設けられる穴１４ａは、再生ヘッド側のものに比ベリア
コア厚を考慮した分だけ大きくなっている。

シールドケース１３．１４は各々の磁気ヘッドを独立に
シールドする様に配されて多重シールド効果となる様に
その内部に、Ｃ型シールドケース１６．１７が配されて
いる。

更にシールドケース１３，１４間に配され“るＲＰシー
ルド板１５は非磁性材及び磁性材のどちらでも良く、シ
ールドケースｉ５．１４を分離する役めを持つ。又、記
録ヘッド側に設けられた穴１４ａはリアコア７ａ１　、
７ａ２との磁気的結合をさける為にも大きく明けられて
いる為、シールドケース１４と一体となり、テープ摺動
面に露出するシールド壁１４ｂを立てている。

以上の様な、シールド構造となるシールドケースを一体
にまとめ固定する非磁性のアウトケース１８がその外側
を囲っている。

シールドケースと主磁気回路構成体が所定位置に固定さ
れ、テープ摺動面を構成するＴｉＯ２のプラズマ溶射膜
をシールドケース表面に付は所定の作動空隙深さとなる
様に、円筒研削されテープ摺動面を形成する。シールド
ケース１５゜１４内はエボキ′シ樹脂、シリコン樹脂等
で注型されて完成される。

尚、フロントチップ片１１とリアコアとの突合せにおい
て第１０図に示す様なダイキャスト製保持具１９ａ　、
　１９ｂ等を使用しているが、図面においては省略して
いる。

以上の実施例において製造したＲ＆Ｐヘッドは以下の特
長を有する。即ち、記録作動空隙を形成する磁気コア材
に飽和磁束密度Ｂ８が高いセンダスト材を積層構造で使
用する事なくバルク状で使用した事により、積層構造を
保持する保持部材を配する必要がない為作動空隙間距離
を１４〜１．６順程度に小さくすることができ、かつ記
録作動空隙規制材に８１０２ガラスを用いる事ができ、
テープ摺動面研磨時に作動空隙近傍がだれなく高精度に
形成することができる事がら記録周波数特性の向上を促
す結果となった。又記録及び再生用作動空隙を形成する
フロントコア部が各々バルク状である為、非磁性リアブ
ロックで連結する事が容易であり、製造工程において終
始その作動空隙間の平行度を精度良く維持で色る構造と
する事で、記録及び再生ヘッド間のアジマス損失を低く
抑える事により、記録再生特性における周波数特性の劣
化を極力低く抑える事ができるすぐれた特徴を持つ。

記録ヘッドにおいて、前記作動空隙を有する７０ントコ
アと突合せて主磁気回路を構成する巻線を有するリアコ
ア材にフェライト材を採用し、ヘッド奥行方向に対し上
下に突合わせ、できるかぎ抄作動空隙側に近づけた構造
とする事で主磁気回路に占める金属磁性体体積を実効的
に小さくし、うず電流積を大幅に軽減しうる効果により
、積層構造のセンダストヘッドと比べ歪率等の面で同等
以上の性能を発揮させる事ができた。

作動空隙を有し、かつ、作動空隙の平行度を精度よく保
持しているフロントコアチップ片において、作動空隙を
有するフロントコア側の厚さＷＦと連結部となる非磁性
側の厚さｗＲの関係がｗＦ＞ｗＲとなる構−造とする事
は、金属材とフェライト材及セラミック材からなる複合
部材でも精度よくかつ能率よく製造できる構造である０ 磁気特性におけるμの温度特性の傾きが逆の勾配を持つ
材料をフロントコアとリアコア材を選定する事により、
温度による影響を受は難い構成とする事が可能となった
（−例第１１図のす。

ｅの組合せ）。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属磁性体を積層したタイプの従来例を示す鳥
敞図、第２図は金属磁性体をチップとして用いたタイプ
の従来例を示す斜視図、第３図は本発明によ、るＲ＆Ｐ
ヘッド実施例の鳥敞図、第４図、第５図はその要部断面
図、第６図は正面図、第７図〜第１０図は本発明の多素
子磁気ヘッドの主要製造工程図、第１１図は材料の温度
特性図である。 代理人弁理士　薄　１）利　９．、ｑ７％。 躬１　図 第　２図 躬　５　図 躬　６　図 〈 培１０図 １１１図 Ｔ　［ｔ］

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　記録用磁気ヘッド素子と再生用磁気ヘツ′ド素子
   を磁気テープ走行方向に並設させ、該記録用磁気ヘッド
   素子と該再生用磁気ヘッド素子とが一体化されており、
   該各磁気ヘッド素子の少なくとも作動空隙近傍を形成す
   るフロントコアが各作動空隙をはさむ各２片のバルク状
   磁性材料からなり、再生側フロントコアにフェライト材
   、記録側フロントコアに金属磁性材を使用すると共に、
   各フロントコアの作動空隙と反対側の端面に非磁性部材
   が接着されて各フロントコアが該非磁性部材を架橋とし
   て一体に構成され、巻線を有する記録及び再生用のリア
   コアと各フロントコアとを突合わせて主磁気回踏を構成
   する上で、他の磁性部材を介する事なく直接突合わせた
   事を特徴とする多素子磁気ヘッド０ ２、　記録用磁気ヘッド素子のリアコアの素材（フェラ
   イトを用いた事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の多素子磁気ヘッド〇五　各々の作動空隙を形成するフ
   ロントコアｄ１作動空隙と反対側の端面で非磁性材によ
   り連結されたフロントコアチップの厚さにおいて磁性材
   部分が非磁性材側よりも大なる事を特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の多素子磁気ヘッド。 ４、　作動空隙近傍のコアと一部のシールド°部材を除
   くテープ摺動面がプラズマ溶射皮膜で形成されている事
   を特徴とする特許請求の一範囲第１項記載の多素子磁気
   ヘッド。 ５、　記録用磁気ヘッド素子における主磁気回路構成を
   、作動空隙を有する金属磁性コアと、巻線等を有するフ
   ェライトコアをテープ摺動面奥行方向に対して、上下に
   積重ねる如く突合せにより構成した事を特徴とする特許
   請求の範囲第５項記載の多素子磁気ヘッド。 ＆　記録用磁気ヘッド素子の作動空隙をはさむ２つのフ
   ロントコア片のうち、再生ヘッド素子側のコア片のテー
   プ走行方向の巾がｏ、５ｉａｉ＋から０．５１１内であ
   る事を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の多素子磁
   気ヘッド。 −＼ Ｚ　記録用磁気ヘッド素子において主磁気回路を構成す
   るフェライト製リアコア端からテープ摺動面までの距離
   が１肩冨以下でおる事を特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の多素子磁気ヘッド。 ８、　記録用磁気ヘッド素子における巻線等を有するリ
   アコア部を、作動空隙を有するフロントコナに突合わせ
   る位置において、作動空隙を形成させる上で生じた空隙
   部が突合わせ部内に存在する事なく、作動空隙間間隔内
   に前記リアコア部の突合せ部分の片一方となるリアコア
   の一脚が配されるか又は、前記空隙部が突合せ部内に存
   在しても近接して配される再生ヘッド側に位置し、突合
   わせを行うリアコアの一脚の大部分が作動空隙間間隔内
   に配される事を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   多素子磁気ヘッド。