JP2008226348A - 磁気リードヘッドのコア幅測定方法、これを行う磁気記録媒体、磁気リードヘッド、および磁気記録装置 - Google Patents

磁気リードヘッドのコア幅測定方法、これを行う磁気記録媒体、磁気リードヘッド、および磁気記録装置 Download PDF

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Abstract

【課題】製造コストを押さえ、容易に、かつ、精度高く、磁気リードヘッドのコア幅を測定する技術を提供することを目的とする。
【解決手段】磁気記録媒体において所望の磁化方向を有する1つ以上の島状領域からなる磁気パターンを読み取ることにより磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法であって、
磁気パターンの一部が磁気リードヘッドを通過する際に、磁気リードヘッドが磁気パターンから読み出すリード出力をもとに磁気リードヘッドのコア幅を算出する。また、上記磁気パターンは、磁気転写マスタ体から磁気記録媒体へ磁気転写してつくることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、磁気ディスク装置等の情報記憶装置の磁気リードヘッドのコア幅測定方法、これを行う磁気記録媒体、磁気リードヘッド、および磁気記録装置に関する。
磁気ディスク装置等の情報記憶装置は、年々、大容量化、高記録密度化が進み、また、装置そのもの小型化に伴い、各ユニットの小型化も急速に進んでいる。殊に、磁気ディスク媒体に対して情報の書き込み、読み出しを行う一体型のリードライトヘッドは薄膜形成技術を用いて微細な成膜および加工が施され、各部寸法はますます小さくなってきている。
リードヘッドについてみてみると、MR素子、GMR素子、TMR等を用いたリードヘッドの場合には、各部の寸法の精度維持、計測手法は高度なものとなってきており、リードヘッドのコア幅(あるいはトラック幅。本発明においては、以下コア幅と呼ぶ)は、例えば、MR素子の場合、装置組立て前に、ヘッドスライダの状態で、あるいはヘッド単体の状態で、専用の検査装置を用いて機械的なコア幅の寸法を測定し(特許文献1参照)、所定のランク付けを行い使用していた。
しかし、GMR素子、TMR等を用いたリードヘッドの場合には、ますます、リードヘッドの大きさが小さくなり、寸法検査の要求精度も高く、専用の検査装置を用いてもコア幅を正確に読み取ることは難しくなってきている。
精密に測定を行おうとすれば、高価な検査装置が必要であり、しかも、測定に時間がかかるため、製造コストを押さえ、かつ、容易に精度の高い検査が行える検査方法が必要とされてきている。
特開平09−250910号公報
したがって、本発明においては、上記の問題を解決するため、製造コストを押さえ、容易に、かつ、精度高く、磁気リードヘッドのコア幅を測定する技術を提供することを目的とする。
本発明の請求項1に記載の発明は、磁気記録媒体において所望の磁化方向を有する1つ以上の島状領域からなる磁気パターンを読み取ることにより磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法であって、前記磁気パターンの一部が前記磁気リードヘッドを通過する際に、前記磁気リードヘッドが前記磁気パターンから読み出すリード出力をもとに前記磁気リードヘッドのコア幅を算出することを特徴とする磁気リードヘッドのコア幅測定方法である。
請求項1記載の発明によれば、磁気テープ装置、磁気ディスク装置等において、例えば、検査用磁気テープ、検査用磁気ディスク媒体を用意する。これら検査用磁気媒体は初期状態として消磁しておくか一定方向に磁化しておき、検査用磁気媒体が磁気リードヘッドに対して動く方向に、形状寸法が予め決められた矩形または台形であって初期状態とは異なる磁化方向をもつ島状領域を磁気リードヘッドのコア幅より長さの短いものから長さの長いものへと段階的かつ所望の間隔をもって並べ、全体として、台形または二等辺三角形状をなす1つの島状領域、あるいは複数の島状領域からなる磁気パターンを設ける。
あるいは、上記の全体として1つの台形状または二等辺三角形状(以下において、台形または二等辺三角形状は、代表して二等辺三角形状で説明する)をなす島状領域の内部全体が初期状態とは異なる一様な磁化方向をもつようにしても構わない。
磁気ディスク装置においては、検査用磁気ディスク媒体を用意する代わりに、製品の磁気ディスク媒体の所定のトラック、例えば、予備トラックの一部に上記の二等辺三角形状の島状領域からなる磁気パターンを設けるようにしてもよい。
ここで、上記の二等辺三角形状をなす島状領域の磁気パターンを設ける方法は、磁気リードヘッドのコア幅の長さより充分に短い直径の円形あるいは矩形の先端を有する磁極を用いて、一定方向に磁界を加えながら上記の二等辺三角形状をなす島状領域を走査して初期状態とは異なる磁化方向をもつ領域としても構わないし、磁気ディスク媒体であれば、サーボパターンを磁気転写で行う手法を用いて、所望の磁気パターンをもった磁気転写マスタを用意し、本発明の磁気パターンをサーボパターンの磁気転写時、あるいはサーボパターンの磁気転写とは別に磁気ディスク媒体へ転写してもよい。また、磁気記録媒体への記録方式は、面内磁化方式でも、垂直磁化方式であっても構わない。
磁気リードヘッドのコア幅の算出方法は、例えば、磁気ディスク媒体の場合を例にとると、磁気ディスク媒体において二等辺三角形状をなす島状領域の頂角を有する頂点を先端または後端として、磁気リードヘッドのコア幅の中央付近を通過するように磁気リードヘッドの位置決めをし、回転する磁気ディスク媒体からの磁気リードヘッドの読み出し出力を測定する。
磁気ディスク媒体の回転に伴い、二等辺三角形状をなす島状領域の頂角を有する頂点を先頭が磁気リードヘッドのコア幅の中心を通って読み出しを開始すると、磁気リードヘッドの読み出し出力が増加しはじめ、二等辺三角形状をなす島状領域の幅が磁気リードヘッドのコア幅と同じになったところで磁気リードヘッドの読み出し出力は最大となり、それ以降、二等辺三角形状をなす島状領域の幅が磁気リードヘッドのコア幅より大きくなっても磁気リードヘッドの読み出し出力は変化せず、二等辺三角形状をなす島状領域の終端である底辺に達すると、それ以降、磁気リードヘッドの読み出し出力がほぼ0となる。
二等辺三角形状をなす島状領域の寸法は予め決められてあるので、磁気ディスク媒体の回転数と、磁気リードヘッドの磁気ディスク媒体に対する位置をもとに、磁気リードヘッドの読み出し出力が最大になった位置から島状領域の終端である底辺までの時間を測定することにより、磁気リードヘッドの実行コア幅を算出することができる。
磁気ディスク媒体の回転に伴い、二等辺三角形状をなす島状領域の底辺を先端として頂角を有する頂点が後端となるように、磁気パターンが磁気リードヘッドへ移動するような配置になっていても、同様にして、磁気リードヘッドの実行コア幅を算出することができる。
さらに、後述するように、本発明の方法によれば、二等辺三角形状をなす島状領域の頂角を有する頂点が、磁気リードヘッドのコア幅の中央付近から多少ずれて磁気リードヘッドが位置決めされた場合でも、磁気リードヘッドの実行コア幅を算出することができるという特徴をもっている。
本発明の請求項2に記載の発明は、前記磁気パターンに対応する第1の磁気パターンを保持する磁気転写マスタ体を用いて前記磁気記録媒体に磁気転写された第2の磁気パターンを前記磁気リードヘッドが読み取ることにより前記磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法であって、前記磁気記録媒体の前記第2の磁気パターンの一部が前記磁気リードヘッドを通過する際に、前記磁気リードヘッドが前記第2の磁気パターンから読み出すリード出力をもとに前記磁気リードヘッドのコア幅を算出することを特徴とする請求項1記載の磁気リードヘッドのコア幅測定方法である。
請求項2記載発明によれば、二等辺三角形状をなす1つあるいは複数の島状領域からなる磁気パターンを磁気ディスク媒体に設けるために、磁気ディスク媒体にサーボパターンを磁気転写する手法を用いて行う。
磁気ディスク媒体にサーボパターンを磁気転写する手法を用いて、磁気ディスク媒体に設けようとする磁気パターンに対応した第1の磁気パターンを保持する磁気転写マスタ体を用意する。
磁気転写マスタ体に第1の磁気パターンを形成するには、薄膜生成技術により、例えば、FeCoあるいはCoNiといった高透磁率を有する磁性材料を、第1の磁気パターンに対応して磁気転写マスタ体表面に凸部となるように形成し、この磁気転写マスタ体表面を磁気記録媒体の表面に密着させ、所定の方向に磁界を印加することにより、磁気転写マスタ体表面の第1の磁気パターンを磁気記録媒体の表面に磁気転写して第2の磁気パターンを形成する。
磁気記録媒体の表面に転写された第2の磁気パターンを前記磁気リードヘッドが読み取ることにより、上記に説明したように磁気リードヘッドのコア幅を算出することができる。
本発明の請求項3に記載の発明は、磁気記録媒体における所望の磁化方向を有する1つ以上の島状領域からなる磁気パターンを磁気リードヘッドが読み取ることにより前記磁気リードヘッドのコア幅を測定するための前記磁気記録媒体であって、前記磁気パターンは前記コア幅の方向の幅が前記コア幅より狭い前記島状領域と前記コア幅より広い前記島状領域とを有することを特徴とする磁気記録媒体である。
請求項3記載の発明によれば、本発明の磁気記録媒体は、磁気テープであっても磁気ディスク媒体であってもよく、また、磁気記録媒体表面に形成される島状領域は1つ、あるいは複数が点在して全体として1つの磁気パターンを構成していても構わない。
本発明の請求項4に記載の発明は、前記磁気パターンに対応する第3の磁気パターンを保持する磁気転写マスタ体によって前記磁気記録媒体に磁気転写された第4の磁気パターンを前記磁気リードヘッドが読み取ることにより前記コア幅を測定するための前記磁気記録媒体であって、前記第4の磁気パターンは前記コア幅の方向の幅より狭い前記島状領域と前記コア幅より広い前記島状領域とを有することを特徴とする請求項3記載の磁気記録媒体である。
本発明の請求項5に記載の発明は、請求項1または請求項2におけるコア幅測定方法によりコア幅を測定された磁気リードヘッドである。
本発明の請求項6に記載の発明は、請求項5記載の磁気リードヘッドを有する磁気記録装置である。
磁気テープ装置、磁気ディスク装置等の磁気ヘッドを装置に組み込む前に、本発明による磁気パターンを有する検査用磁気テープあるいは検査用磁気ディスク媒体によりリードヘッドの実効コア幅の測定を行うことができるばかりでなく、磁気ディスク装置においては装置に磁気ヘッドを組み込んだ後においても、磁気記録媒体の所定の箇所に予め作成された本発明による磁気パターンを読むことにより、リードヘッドの実効コア幅測定を行うことができる。
これらにより、リードヘッドの実効コア幅測定を精度よく、かつ、簡単に行うことが可能となり、装置の信頼性の向上を図ることができると共に、製造コストの削減を行うことができる。
図1は、本発明による磁気パターンの第1の実施例を示す。a)は紙面と平行な面に磁記録媒体10があり、その表面に複数の矩形領域からなる磁気パターンが設けられている。複数の矩形領域は磁気記録媒体の移動方向19を示す直線と直角に、かつ、直線を各々の矩形領域の対称軸として左からインデックスパターンA11、島状領域12、島状領域13、島状領域14、島状領域15、島状領域16、島状領域17、インデックスパターンB18が並んでいる。
2つのインデックスパターンと各島状領域は、磁記録媒体10の島状領域が形成されていない初期化された部分とは異なり、例えば、一律に所望の方向に磁化されている。垂直磁化であっても面内磁化であってもよいが、リードヘッド100がそれぞれに対応している必要がある。
また、リードヘッド100は、磁記録媒体10が磁気テープの場合には、磁気テープの磁気記録面を摺動し、磁記録媒体10が磁気ディスク媒体の場合には磁気ディスク媒体表面を浮上しているものとする。
リードヘッド100は、例えば、TMRヘッドあるいはGMRヘッドであり、実効的なコア幅101をLとする。図に示す磁気記録媒体の移動方向19を示す直線の矢印上に線対称にコア幅101を位置づけ、磁気記録媒体10の表面と対向するリードヘッド100の表面に対し磁記録媒体10を磁気記録媒体の移動方向19に移動すると、Lより十分に長い長さを有する最初のインデックスパターンA11により、リードヘッド100の読取出力は、b)の読取出力110に示すように100%の値を示す。
磁気記録媒体の移動方向19を示す矢印のついた直線の上に線対称にコア幅101を位置づけるには、例えば、磁気記録媒体10の表面に設けられた、図示されていないサーボパターンを用いて行う。
次にリードヘッド100が島状領域12に達すると読取出力120を示し、以下同様に、リードヘッド100が対向する島状領域における磁気記録媒体の移動方向19と直角方向の対向長さが増すと共に、リードヘッド100の読取出力は増大し、島状領域15に近づいたとき磁気記録媒体の移動方向19と直角方向の対向長さがリードヘッド100のコア幅101、すなわち長さLと等しい島状領域15に達すると、リードヘッド100の読取出力は100%の値を示し、以下、インデックスパターンB18まで各島状領域にリードヘッド100が達するとリードヘッド100の読取出力は100%の値を示す。
したがって、a)において示されている距離S、島状領域15の磁気記録媒体の移動方向19と直角方向の長さは初めに決めて作ってあるので、磁気記録媒体10の移動速度をもとに、実効的なコア幅101を算出できる。
図1においては、説明のため、島状領域を数少なく描いてあるが、もっと細かく多くの島状領域を設けてもよい。またインデックスパターンB18の、磁気記録媒体の移動方向19と直角方向の両端のどちらか一方と各島状領域の外端に接する2本の直線XMとXNとで囲まれた2等辺三角形をリードヘッド100に対して逆方向に移動させるようにしても構わない。
又、磁気記録媒体10が磁気ディスクである場合、厳密には、磁気記録媒体の移動方向19は図示のような直線とはならないが、狭い範囲においては、直線で近似できる。ただし、磁気パターンを磁気記録媒体10に形成する場合のパターニングの精度を上げるためには近似せずに円弧としても構わない。
図1においては、複数の島状領域を2つのインデックスパターンAとインデックスパターンBとで挟み、距離Sとリードヘッド100の読取出力の測定値との対応をしやすくするようにしているが、2つのインデックスパターンAとインデックスパターンBとは必須のものではない。
図2は、本発明による磁気パターンの第2の実施例を示す。c)は紙面と平行な面に磁記録媒体20があり、その表面に1つの2等辺三角形領域からなる島状領域21が設けられている。磁記録媒体20の島状領域21が形成されていない初期化された部分とは異なり、島状領域21内は、例えば、一律に所望の方向に磁化されている。垂直磁化であっても面内磁化であってもよいが、リードヘッド200がそれぞれに対応している必要がある。
また、リードヘッド200は、磁記録媒体20が磁気テープの場合には磁気テープの磁気記録面を摺動し、磁記録媒体20が磁気ディスク媒体の場合には磁気ディスク媒体表面を浮上しているものとする。
リードヘッド200は、例えば、TMRヘッドあるいはGMRヘッドであり、実効的なコア幅201をLとする。図に示す磁気記録媒体20の移動方向を示す直線の矢印上に、線対称の位置Pにコア幅201を位置づけてある。
島状領域21は頂角が鋭角の二等辺三角形状パターンであって、頂角の部分を先頭にリードヘッド200を通過するようになっている。磁気記録媒体20を図の矢印の方向に移動し、先頭の位置22がリードヘッド200に達すると、d)の図のようにリードヘッド200には読取出力を生じはじめ、位置24に近づくとリードヘッド200の実効のコア幅201と島状領域21の幅が同じとなり、リードヘッドの読取出力が100%となる。その後は100%の一定読取出力となり、島状領域21の位置26を通過すると、リードヘッドの読取出力は0となる。
ここで、c)においてリードヘッド200がδだけ図の下側にその位置がずれて、位置Pに示すリードヘッド210の位置にあるとすると、リードヘッド210による読取出力は、位置22が近づくと増加をはじめ、位置23に達するとd)に示す点Kから点線で示されるごとく、読取出力の増加は緩慢となり、位置25の点Yに達すると100%の読取出力となり、その後しばらく、読取出力は100%を示し、位置26を過ぎると読取出力は0となる。
この場合、d)の図から点Jと点Kを結ぶ線を延長して点Tを求め、コア幅201を算出する。
このように、リードヘッド200が磁気パターン21に対して位置ずれがあっても、本発明によれば、位置25をリードヘッド200の読取出力から検出することができ、実効的なコア幅201を特定することができる。
図3は、本発明による磁気パターンの第3の実施例を示す。図2における2等辺三角形状の磁気領域の1つ1つが重ならないように隣接して複数配置されたノコギリ歯形状の磁気パターン32と、磁気パターン32の頂点位置をずらした同形の磁気パターン33を図のように並べ、その内の少なくとも1つの2等辺三角形状の磁気領域がリードヘッド300のコア幅Lの内側を通るようにリードヘッド300を位置づけて、磁気パターン32と磁気パターン33の一部を読み取るようにすると、リードヘッド300の読取出力が飽和する位置と磁気領域が終了する位置までの距離を調べることにより、コア幅を算出できる。
このようにすることにより、磁気記録媒体30に対するリードヘッド300の位置合わせを精度よくせずとも、リードヘッド300の実効的なコア幅の測定ができる。
ここで、再び図1乃至図3を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
(付記1)磁気記録媒体において所望の磁化方向を有する1つ以上の島状領域からなる磁気パターンを読み取ることにより磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法であって、前記磁気パターンの一部が前記磁気リードヘッドを通過する際に、前記磁気リードヘッドが前記磁気パターンから読み出すリード出力をもとに前記磁気リードヘッドのコア幅を算出することを特徴とする磁気リードヘッドのコア幅測定方法。
(付記2)上記磁気パターンに対応する第1の磁気パターンを保持する磁気転写マスタ体を用いて上記磁気記録媒体に磁気転写された第2の磁気パターンを上記磁気リードヘッドが読み取ることにより前記磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法であって、前記磁気記録媒体の前記第2の磁気パターンの一部が前記磁気リードヘッドを通過する際に、前記磁気リードヘッドが前記第2の磁気パターンから読み出すリード出力をもとに前記磁気リードヘッドのコア幅を算出することを特徴とする付記1記載の磁気リードヘッドのコア幅測定方法。
(付記3)磁気記録媒体における所望の磁化方向を有する1つ以上の島状領域からなる磁気パターンを磁気リードヘッドが読み取ることにより前記磁気リードヘッドのコア幅を測定するための前記磁気記録媒体であって、
前記磁気パターンは前記コア幅の方向の幅が前記コア幅より狭い前記島状領域と前記コア幅より広い前記島状領域とを有することを特徴とする磁気記録媒体。
(付記4)上記磁気パターンに対応する第3の磁気パターンを保持する磁気転写マスタ体によって上記磁気記録媒体に磁気転写された第4の磁気パターンを上記磁気リードヘッドが読み取ることにより上記コア幅を測定するための前記磁気記録媒体であって、前記第4の磁気パターンは前記コア幅の方向の幅より狭い上記島状領域と前記コア幅より広い前記島状領域とを有することを特徴とする付記3記載の磁気記録媒体。
(付記5)付記1または付記2におけるコア幅測定方法によりコア幅を測定された磁気リードヘッド。
(付記6)付記5記載の磁気リードヘッドを有する磁気記録装置。
(付記7)付記3または付記4における上記島状領域は頂角が鋭角の二等辺三角形状の島状領域であって、前記島状領域の各頂点の角度および各辺の長さは所望の数値に定められ、前記島状領域は上記磁気記録媒体が上記磁気リードヘッドに対して動くとき、前記頂角を有する頂点を先端または後端として上記磁気リードヘッドのコア幅の一部または全部を通過することを特徴とする付記3または付記4に記載の磁気記録媒体。
(付記8)上記島状領域の領域内が一様に所望の磁化方向を有することを特徴とする付記7における磁気記録媒体。
(付記9)上記島状領域は更にその線対称軸と直角方向をなす複数の矩形状の島状領域からなっており、かつ、前記複数の矩形状の島状領域は所望の磁化方向をもっていることを特徴とする付記7における磁気記録媒体。
(付記10)上記島状領域の頂角を有する頂点が上記磁気記録媒体の移動する方向と直角をなす第1の線上に所定間隔をもって位置する複数の上記島状領域からなる第1の組を配置し、さらに、前記頂点を上記磁気記録媒体の移動する方向と直角をなす方向にそれぞれの組に対して所望量ずらした第2以降の組を第2以降の線上に各々配置することを特徴とする付記8記載の磁気記録媒体。
(付記11)上記磁気記録媒体の移動方向に上記二等辺三角形状の島状領域の前後もしくは両方に、上記磁気記録媒体の移動方向と直角方向に伸びた上記磁気リードヘッドのコア幅より長さの長いインデックスパターンを有することを特徴とする付記3、付記4、付記7乃至付記10のいずれか1に記載の磁気記録媒体。
(付記12)付記7乃至付記10のいずれか1記載の磁気記録媒体を移動させ、かつ、上記二等辺三角形状の島状領域の頂角を有する頂点が上記磁気リードヘッドのコア幅内を通過するように前記磁気リードヘッドを位置付けて前記島状領域の一部または全部から前記磁気リードヘッドにより出力を読みとり、前記磁気リードヘッドの出力が飽和する位置と前記島状領域の底辺に相当する位置までの距離を計ることにより、前記磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法。
(付記13)付記11に記載の磁気記録媒体を移動させ、かつ、上記二等辺三角形状の島状領域の頂角を有する頂点が上記磁気リードヘッドのコア幅内を通過するように前記磁気リードヘッドを位置付けて前記島状領域の一部または全部から上記磁気リードヘッドにより出力を読みとり、前記磁気リードヘッドの出力が飽和する位置と上記インデックスパターンの位置までの距離を計ることにより、前記磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法。
本発明による磁気パターンの第1の実施例 本発明による磁気パターンの第2の実施例 本発明による磁気パターンの第3の実施例
符号の説明
10、20、30 磁気記録媒体
11 インデックスパターンA
12、13、14、15、16、17
島状領域
18 インデックスパターンB
19 磁気記録媒体の移動方向
21、32、33 磁気パターン
31 磁気記録媒体の移動方向
100、200、210、300
リードヘッド

Claims (6)

  1. 磁気記録媒体において所望の磁化方向を有する1つ以上の島状領域からなる磁気パターンを読み取ることにより磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法であって、
    前記磁気パターンの一部が前記磁気リードヘッドを通過する際に、前記磁気リードヘッドが前記磁気パターンから読み出すリード出力をもとに前記磁気リードヘッドのコア幅を算出することを特徴とする磁気リードヘッドのコア幅測定方法。
  2. 前記磁気パターンに対応する第1の磁気パターンを保持する磁気転写マスタ体を用いて前記磁気記録媒体に磁気転写された第2の磁気パターンを前記磁気リードヘッドが読み取ることにより前記磁気リードヘッドのコア幅を測定する方法であって、
    前記磁気記録媒体の前記第2の磁気パターンの一部が前記磁気リードヘッドを通過する際に、前記磁気リードヘッドが前記第2の磁気パターンから読み出すリード出力をもとに前記磁気リードヘッドのコア幅を算出することを特徴とする請求項1記載の磁気リードヘッドのコア幅測定方法。
  3. 磁気記録媒体における所望の磁化方向を有する1つ以上の島状領域からなる磁気パターンを磁気リードヘッドが読み取ることにより前記磁気リードヘッドのコア幅を測定するための前記磁気記録媒体であって、
    前記磁気パターンは前記コア幅の方向の幅が前記コア幅より狭い前記島状領域と前記コア幅より広い前記島状領域とを有することを特徴とする磁気記録媒体。
  4. 前記磁気パターンに対応する第3の磁気パターンを保持する磁気転写マスタ体によって前記磁気記録媒体に磁気転写された第4の磁気パターンを前記磁気リードヘッドが読み取ることにより前記コア幅を測定するための前記磁気記録媒体であって、
    前記第4の磁気パターンは前記コア幅の方向の幅より狭い前記島状領域と前記コア幅より広い前記島状領域とを有することを特徴とする請求項3記載の磁気記録媒体。
  5. 請求項1または請求項2におけるコア幅測定方法によりコア幅を測定された磁気リードヘッド。
  6. 請求項5記載の磁気リードヘッドを有する磁気記録装置。
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