JP4151623B2 - 磁気ヘッド装置および磁気記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気テープの走行方向に対して斜め方向に、複数の記録ヘッドによって同時に磁気信号を記録する磁気ヘッド装置、および磁気記録装置に関し、とくに複数のギャップを持つ薄膜マルチヘッドにより複数の記録トラックを同時記録し、同一のトラック幅で磁気信号を記録するように磁気テープの走行速度と回転ドラムの回転速度を設定した磁気記録装置に関する。

近年、薄膜磁気記録ヘッドにおいては、磁気記録媒体の大容量化を図るために、更なる高密度記録が求められ、狭トラック化に適した薄膜の磁気記録ヘッドが採用されるようになってきている。また、磁気テープの走行方向に対して斜め方向に磁気信号を記録するヘリカルスキャン方式での磁気記録再生装置では、回転ドラムに複数の記録ヘッドと複数の再生ヘッドを持つマルチヘッドを設けて、複数の記録トラックに同時に磁気信号を記録し、複数の記録トラックから磁気信号を同時に再生することができる。こうした磁気記録再生装置のマルチヘッドは、薄膜素子によるマルチギャップを有する記録素子（薄膜マルチヘッド）として構成されている。

薄膜マルチヘッドについては、例えば下記の特許文献１に記載がある。この特許文献１に記載された発明は、薄膜磁気記録ヘッドのマルチ化によって記録密度の高密度化を図ることを目的として、非磁性基板上に絶縁層を介して、所定のギャップが形成された一対の薄膜磁極、磁気シールド層の順に積層して構成した薄膜磁気記録ヘッドに、さらに上記積層方向に磁気シールド層、所定のギャップが形成された一対の薄膜磁極の順に積層するとともに、積層した複数の一対の薄膜磁極を積層方向に対してほぼ直交する方向（幅方向）にずらして形成したものであった。

この薄膜マルチヘッドの各記録ヘッドは、互いにギャップ方向に対して直交する方向にずれ、かつ１対の磁極の端部が積層方向から見てそれぞれ隣接する磁極とオーバラップするように形成されている。これにより、磁気テープ上に記録される記録トラックのトラック幅を各記録ヘッドの磁極の幅よりも小さくすることができ、記録密度の高密度化に貢献できる。
特開２００２−２１６３１３号公報（段落番号〔００１９〕〜〔００３３〕、図２）

ところで、薄膜マルチヘッドでは、そこに形成される記録ヘッドの個数（Ｎ）を増やせば記録密度を高くして、記録データの高転送レート化を図ることができる。
しかし、記録ヘッドの個数Ｎを増やすには、薄膜マルチヘッドの膜数を大きくする必要があって、薄膜マルチヘッドを製造する薄膜プロセスにおいては、単一の薄膜マルチヘッドでその膜数を増やすにはコストが高くなるとともに、加工精度を確保して高密度に記録トラックを形成することが困難になるという問題があった。

また、薄膜マルチヘッドに記録ヘッドが高密度に設けられたとしても、その薄膜マルチヘッドを回転ドラムに搭載して、磁気テープに記録トラックを形成する磁気記録装置では、磁気テープの伸縮や走行時における揺らぎなどのために、薄膜マルチヘッドの各記録ヘッドの間で記録幅の精度が劣化すると、記録トラックのトラック幅に誤差（揺らぎ）が生じる。また、記録ヘッドの取り付け精度が低下した場合や、薄膜マルチヘッドを搭載している回転ドラムに揺らぎが生じた場合にも、記録トラックのトラック幅には同様の変動（揺らぎ）が生じる。

複数の再生ヘッドを持つマルチヘッドにおいて、このような記録トラックのトラック幅に揺らぎが生じると、磁気テープから正確に磁気情報を再生することが困難になるという問題もあった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、マルチヘッドにおける磁極位置の精度を低下させないで記録密度を高くして、記録データの高転送レート化を図るようにした磁気ヘッド装置を提供することを目的とする。

また、本発明の別の目的は、マルチヘッドにおける磁極位置の精度を低下させないで記録密度を高くして、記録データを高転送レート化しながらも磁気情報を正確に再生できるようにした磁気記録装置を提供することである。

本発明では、上記問題を解決するために、磁気テープの走行方向に対して斜め方向の記録トラックに、複数の記録ヘッドによって同時に磁気信号を記録する磁気ヘッド装置において、隣接するｑ本の記録トラックを同時に形成するｑ個の記録ヘッドをそれぞれ具備する第１群〜第ｍ群のマルチヘッドを備え、前記各マルチヘッドでは、ｑ個の前記記録ヘッドが前記磁気テープに対する走査方向に対して順にずれて配置され、前記磁気テープの走行方向側に配置された第１群の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのすべてが同一のトラック幅Ｔｐを有するように構成され、第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのうち、１個目およびｑ個目を除く前記記録ヘッドにより形成された記録トラックが同一のトラック幅Ｔｐを有し、１個目およびｑ個目の前記各記録ヘッドにより形成された記録トラックが前記トラック幅Ｔｐ以上のトラック幅を有するように構成され、第１群〜第ｍ群の記録トラックを同時に形成するように、前記マルチヘッドの隣り合う各群が、前記走査方向と直交する方向に対して互いに式（１）で決められた距離Ｄだけずらして配置され、第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドでは、当該マルチヘッドによって形成される記録トラックのうち前記走行方向側に形成される記録トラックが前記トラック幅Ｔｐより大きいトラック幅となるように、当該記録トラックを形成する前記記録ヘッドの磁極幅が外側に広く形成されていることを特徴とする磁気ヘッド装置が提供される。

Ｄ＝Ｔｐ×ｑ×（ｍ×ｎ＋１） ……（１）
ただし、Ｔｐ＞０、ｑおよびｍは２以上の整数、ｎは０以上の整数である。
このような磁気ヘッド装置では、回転ドラムに取り付けて磁気テープをスキャンする際に、１回のスキャンで形成された記録トラックに対して、次のスキャンでは磁気テープに対してＴｐ×ｑ×ｍなる距離だけずれた位置に記録トラックを形成することで、記録トラックを隙間なく形成することができる。

また、本発明では、磁気テープの走行方向に対して斜め方向に、複数の記録ヘッドによって同時に磁気信号を記録する磁気記録装置において、前記磁気テープを所定の走行速度で走行させるテープ走行手段と、隣接するｑ本の記録トラックを同時に形成するｑ個の記録ヘッドをそれぞれ具備する第１群〜第ｍ群のマルチヘッドからなる磁気ヘッド装置と、前記磁気ヘッド装置を搭載して前記磁気テープの走行速度に対して所定の回転速度で回転する回転ドラムとを備え、前記各マルチヘッドでは、ｑ個の前記記録ヘッドが前記磁気テープに対する走査方向に対して順にずれて配置され、前記磁気テープの走行方向側に配置された第１群の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのすべてが同一のトラック幅Ｔｐを有するように構成され、第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのうち、１個目およびｑ個目を除く前記記録ヘッドにより形成された記録トラックが同一のトラック幅Ｔｐを有し、１個目およびｑ個目の前記各記録ヘッドにより形成された記録トラックが前記トラック幅Ｔｐ以上のトラック幅を有するように構成され、第１群〜第ｍ群の記録トラックを同時に形成するように、前記マルチヘッドの隣り合う各群が、前記走査方向と直交する方向に対して互いに式（２）で決められた距離Ｄだけずらして配置され、第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドでは、当該マルチヘッドによって形成される記録トラックのうち前記走行方向側に形成される記録トラックが前記トラック幅Ｔｐより大きいトラック幅となるように、当該記録トラックを形成する前記記録ヘッドの磁極幅が外側に広く形成され、前記磁気ヘッド装置による１回のスキャンで形成された記録トラックに対して、次のスキャンでは前記磁気テープに対して式（３）で決められた距離Ｐだけずれた位置に記録トラックを形成するように、前記回転ドラムの回転速度および前記磁気テープの走行速度を設定したことを特徴とする磁気記録装置が提供される。

Ｄ＝Ｔｐ×ｑ×（ｍ×ｎ＋１） ……（２）
Ｐ＝Ｔｐ×ｑ×ｍ ……（３）
ただし、Ｔｐ＞０、ｑおよびｍは２以上の整数、ｎは０以上の整数である。

このような磁気記録装置では、磁気ヘッド装置の磁気テープに対する位置を記録トラックの幅方向に１スキャンごとに式（３）で決められた距離Ｐだけずらしながら記録していくことで、記録トラックが隙間なく形成される。

本発明によれば、１つのマルチヘッド内の記録ヘッド数を増加させることなく、同時に記録可能な記録トラック数を多くすることができる。従って、記録データの高転送レート化が図られながらも、特に薄膜プロセスによって形成した場合にその膜数を少なくして製造コストを低減することができ、しかも同時に形成されるトラックピッチを精度よく狭めることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明が適用される回転ヘッドドラム装置を具備する磁気記録再生装置における磁気テープの走行系の概略を示す図である。ここに図示した磁気記録再生装置は、走行する磁気テープに対して４個の記録ヘッドからなる２群のマルチヘッドを用いて、８チャネルの記録トラックに同時に磁気信号を記録するヘリカルスキャン方式の磁気ヘッド装置を備えている。

図１において、磁気記録再生装置１は、記録媒体として磁気テープ２を用いて信号の記録、および再生を行う装置であり、例えばコンピュータ装置用のデータ記憶装置（データストリーマ）などとして用いられる。この図１に示すように、磁気記録再生装置１は、斜め方向に走行する磁気テープ２に対して信号の書き込みと読み取りを行う回転ヘッドドラム装置３と、磁気テープ２を所定の速度で走行させるキャプスタン４およびピンチローラ５と、磁気テープ２の走行を補助する複数のテープガイド（ＴＧ）６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄおよび６ｅとによって構成されている。また、この磁気記録再生装置１に挿入されたカセットケース７は、磁気テープ２の巻き取りリール７ａおよび供給リール７ｂを具備している。

回転ヘッドドラム装置３は、全体として平滑な外周面を有する円筒形をなし、回転ドラムとそのシャフトを回動自在に軸支する固定ドラムとに分割されている。また、回転ヘッドドラム装置３の外周面上には、複数チャネルの同時記録、同時再生が可能なマルチヘッド構造の再生ヘッド部と記録ヘッド部とが設けられ、各磁気ヘッドが回転ドラムの回転に伴ってその外周面上を走行する磁気テープ２の傾斜する複数トラックを同時に走査するように構成されている。

この磁気記録再生装置１において、磁気テープ２の記録、および再生が行われる際は、図１中下方から上方に向かって挿入したカセットケース７が、回転ヘッドドラム装置３の近接位置にセットされる。そして、回転ヘッドドラム装置３の回転ドラムが回転するとともに、ピンチローラ５、およびＴＧ６ａ〜６ｅなどが図中上方に移動して磁気テープ２のローディング動作が行われ、磁気テープ２が回転ヘッドドラム装置３の外周面の一部に巻き付けられる。これとともに、キャプスタン４、および巻き取りリール７ａが回転することにより磁気テープ２が走行して、回転ドラム上の各磁気ヘッドが磁気テープ２の表面を走査することによって信号の書き込みと読み取りが開始される。

図２は、回転ヘッドドラム装置における記録ヘッド、再生ヘッドの配置を示す回転ドラムの平面図である。本実施形態では、回転ドラム８の外周部に一例として再生ヘッド部９と記録ヘッド部１０とが１つずつ、互いに１８０度対向する位置に設けられている。また、回転ドラム８の記録ヘッド部１０は、後述する図３に示すような、８つの磁気ヘッドを１つのチップに形成した８チャネルマルチ記録ヘッドである。

これらの磁気ヘッドを配置した回転ドラム８の外周面に、磁気テープ２をヘリカル状に巻き付けて走行させることによって、磁気テープ２と接触している間に各磁気ヘッドが同時に８チャネル分の信号を所定間隔だけ離れた位置の２群の記録トラックに磁気記録することができる。

図３は、８本の記録トラックが同時に記録可能な記録ヘッド部の構成の一例を示す図である。
この図３において、記録ヘッド部１０のヘッドチップは、２（＝ｍ）群のマルチヘッドを薄膜技術により一体に構成したマルチ記録ヘッドである。ここでは、それぞれ隣接配置された４（＝ｑ）個の磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４が第１群のマルチヘッドを構成し、別の４個の磁気ヘッドＨ２１〜Ｈ２４が第２群のマルチヘッドを構成している。また、これらの２群のマルチヘッドは、記録ヘッド部１０のヘッドチップ上で隣り合っており、かつ互いに下記の式（４）で決められた距離Ｄだけずらして配置されている。

Ｄ＝Ｔｐ×ｑ×（ｍ×ｎ＋１） ……（４）
ただし、Ｔｐは記録トラックのトラック幅を示し、Ｔｐ＞０である。また、ｎは０以上の整数である。本実施の形態では、式（４）においてｑ＝４、ｍ＝２、ｎ＝１に設定され、距離Ｄは１２Ｔｐとなる。

なお、これら各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４，Ｈ２１〜Ｈ２４は、ほぼＵ字状をしたコアの先端部が下部磁極と上部磁極となって一対の磁極を構成し、かつこれら一対の磁極間の間隙が磁気記録用のギャップとして形成されている。

以下、記録ヘッド部１０の具体的構成について説明する。
この記録ヘッド部１０は、そのヘッド走行方向の前方に当たる下部シールド１１に、第１群の磁気ヘッドＨ１１と第２群の磁気ヘッドＨ２１が配置されており、下部シールド１１上の積層方向における同レベルの他の部分には保護層１２が形成されている。また、第１群の磁気ヘッドＨ１２と第２群の磁気ヘッドＨ２２は、磁気ヘッドＨ１１，Ｈ２１の右側の磁極端部に対して所定の重なり幅、例えば一定の幅αだけオーバラップする位置に、それぞれ記録方向に所定の厚みを有する中間シールド１３を介して配置され、かつ同レベルの他の部分には保護層１４が形成されている。ここで、磁気ヘッドＨ１２，Ｈ２２は互いに上記式（４）に示す所定の距離Ｄだけずれた位置に設けられている。

同様に、第１群の磁気ヘッドＨ１３と第２群の磁気ヘッドＨ２３は、磁気ヘッドＨ１２，Ｈ２２の右側の磁極端部に対して所定の重なり幅αだけオーバラップする位置に、それぞれ中間シールド１５を介して配置され、かつ同レベルの他の部分に保護層１６が形成されている。さらに、第１群の磁気ヘッドＨ１４と第２群の磁気ヘッドＨ２４も、磁気ヘッドＨ１３，Ｈ２３の右側の磁極端部に対して所定の重なり幅αだけオーバラップする位置に、それぞれ中間シールド１７を介して同様に配置され、かつ同レベルの他の部分に保護層１８が形成されていて、その上に上部シールド１９が設けられている。ここで、磁気ヘッドＨ１３とＨ２３、および磁気ヘッドＨ１４とＨ２４はそれぞれ互いに上記（４）式に示す所定の距離Ｄだけずれた位置に設けられている。

なお、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４，Ｈ２１〜Ｈ２４のギャップは互いに平行に形成されていて、かつ各中間シールド１３，１５，１７の厚さも同一のものとする。
このようにして、記録ヘッド部１０の各群の磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４、Ｈ２１〜Ｈ２４は、それぞれ磁極端部が互いにその記録方向で所定の幅αの重なりをもって配置されている。そして、第１群のマルチヘッドでは磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１３が同じ磁極幅Ｗに形成され、４本目の記録トラックに磁気信号を記録する磁気ヘッドＨ１４の磁極幅だけがＷより狭い、記録トラックの記録幅Ｔｐ（＝Ｗ−α）に等しい幅に形成されていることで、４本の記録トラックに磁気信号を記録することができる。

この結果、第１群のマルチヘッドでは、記録ヘッド部１０の走行方向前方に位置する磁気ヘッドＨ１１による記録トラックが、隣接する磁気ヘッドＨ１２の記録トラックにより上書きされ、同様にその記録トラックが隣接する磁気ヘッドＨ１３の記録トラックにより上書きされ、さらにそれが隣接する磁気ヘッドＨ１４の記録トラックにより上書きされることになる。従って、第１群のマルチヘッドにより、同一の記録幅Ｔｐを持つ４本の記録トラックが形成される。

これに対して、第２群のマルチヘッドでは磁気ヘッドＨ２２およびＨ２３が同じ磁極幅Ｗに形成され、１本目の記録トラックに磁気信号を記録する磁気ヘッドＨ２１はさらに広い磁極幅（＝Ｗ＋β）に形成されている。また、４（＝ｑ）本目の記録トラックに磁気信号を記録する磁気ヘッドＨ２４は、記録トラックの記録幅Ｔｐより広い磁極幅（＝Ｔｐ＋γ）に形成されている。

この結果、第２群のマルチヘッドでは、この記録ヘッド部１０の走行方向前方に位置する磁気ヘッドＨ２１による記録トラックが、隣接する磁気ヘッドＨ２２の記録トラックにより上書きされるが、その磁気ヘッドＨ２１の磁極幅がＷより広い幅（＝Ｗ＋β）に形成されているため、その記録トラックの幅は（Ｔｐ＋β）となる。後述するように、この記録トラックの左端部は、この後に他の磁気ヘッドの端部により上書きされるので、Ｔｐより広い記録幅としておくことで記録トラックを隙間なく形成することができる。

また、磁気ヘッドＨ２２による記録トラックが隣接する磁気ヘッドＨ２３の記録トラックにより上書きされ、さらにそれが隣接する磁気ヘッドＨ２４の記録トラックにより上書きされるので、これらにより形成される記録トラックの幅はＴｐとなる。

そして、磁気ヘッドＨ２４による記録トラックは、磁気ヘッドＨ２３の記録トラックを上書きして、その磁極幅（Ｔｐ＋γ）のままで記録される。後述するように、磁気ヘッドＨ２４による記録トラックも、その後に他の磁気ヘッドの端部により上書きされるので、Ｔｐより広い記録幅としておくことで記録トラックを隙間なく形成することができる。

また、上記のβおよびγの値は、各群のマルチヘッド内の隣接磁気ヘッドの重なり幅αと等しくなるように設計されることが望ましい。これにより、磁気ヘッドＨ２１およびＨ２４による記録トラックは、その後に他の磁気ヘッドの端部によって上書きされたときに、記録幅Ｔｐに揃えられる。ただし実際には、βおよびγの値は、回転ドラム８や磁気テープ２の振動といった機械的な誤差などを考慮して、隙間なく記録トラックが形成されるように設定される。

なお、このようなヘッドチップでは、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４，Ｈ２１〜Ｈ２４をいずれも所定のギャップＧを挟んで成膜された一対のパーマロイ磁極を備えたシングルのリング型インダクティブヘッドとして構成できる。従って、次に説明するような薄膜プロセスによって作成することによって、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４，Ｈ２１〜Ｈ２４では、記録幅Ｔｐの精度を０．１μｍ程度に抑えることができる。

次に、薄膜技術を使って作成される複数の薄膜磁気ヘッドを備えたマルチヘッドについて説明する。
図４は、図３に示すマルチヘッドを構成する記録用ヘッドチップの一部分を示す平面図である。図示した記録用ヘッドチップ２０では、４個の磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４だけを示す。そして、これらの磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４は磁気ギャップＧと直交する方向にずれ、かつ各一対の磁極の互いに隣接する端部が重なるように配置された１群のマルチヘッドを構成している。この記録用ヘッドチップ２０は、いずれも軟磁性体からなる一対の磁気コア２１，２２が非磁性体からなる磁気ギャップＧを介して接合されるとともに、磁気コア２１，２２に図示しないコイルが巻装された薄膜磁気ヘッドを、アルチック（Ａｌ_２Ｏ_３ＴｉＣ）などのセラミクス基板２３にインダクティブ型のマルチヘッドとして一体に形成したものである。

具体的な磁気ヘッドＨ１１の構成では、セラミクス基板２３上に第１の磁気ヘッド部材２４からなる絶縁層を配置し、その上に磁気コア２１を所定の幅に構成する下層ポール２５が配置される。下層ポール２５の上には、ＳｉＯ_２や熱処理で硬化したフォトレジストで絶縁層２６が形成され、図示しないコイルを形成したあと、所定のギャップＧをもって上層ポールとなる磁気コア２２が形成されている。

次の磁気ヘッドＨ１２は、第２の磁気ヘッド部材２７からなる絶縁層を介して、下層ポール２５、絶縁層２６の所定領域に一対の磁気コア２１，２２が同様に形成されている。なお、磁気ヘッドＨ１３，Ｈ１４についても同様であって、それらの説明は省略するが、記録用ヘッドチップ２０の最上層には絶縁層２８を介してセラミクス基板２９が配置されている。

このように各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４が形成される部分は、その積層方向に対して直交する方向において一部であって、積層方向における同レベルの他の部分はそれぞれ非磁性体によって保護されている。

また、磁気コア２１，２２、磁気ヘッド部材２４、および下層ポール２５などは、高磁性体材料から成り、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ（パーマロイ）、Ｓｉ−Ａｌ−Ｆｅ（センダスト）、アモルファス鉄心材料（高透磁率薄帯）などが好適である。

ここでは、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１３が同じ磁極幅Ｗに形成され、磁気ヘッドＨ１４の磁極幅がＷより狭い幅Ｔｐ（＝Ｗ−α）に形成されている。また、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４は積層方向にずれているため、それぞれのコイルが互いに干渉することはない。従って、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４は積層方向に対して直交する方向（幅方向）において、どのような位置関係にでも配設することができる。

そして、この記録用ヘッドチップ２０において、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４は、記録チャネルの幅方向にずらして配置され、かつ一対の磁極のそれぞれの端部が積層方向から見て隣接する側の端部が重なるように（オーバラップするように）して形成されている。従って、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１３によって形成される記録幅Ｔｐは各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１３の磁極幅Ｗよりも小さく形成され、各磁気ヘッドＨ１４では記録幅Ｔｐと同じ記録幅に形成される。なお、磁極幅Ｗは、例えば１．５μｍに形成されている。また、記録幅Ｔｐは０．２μｍだけ狭く形成されている。

これにより、記録用ヘッドチップ２０に接触して又は近接して走行する磁気テープに情報が記録されるとき、先ず、第１の磁気ヘッドＨ１１により磁極幅Ｗ＝１．２μｍに等しいトラック幅の記録トラックが形成された後、α（＝０．２μｍ）だけオーバラップされて第２の磁気ヘッドＨ１２によりトラック幅１．２μｍの記録トラックが形成されることになる。従って、最後に記録された記録トラック以外のトラック幅はすべてＷ＝１．０μｍとなり、より幅狭の記録トラックを形成することができる。

このような記録用ヘッドチップ２０は、各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４が複数（マルチ）でありながら、それぞれ一対の磁極の幅方向でオーバラップするように配置したので、隣接する記録トラックでオーバライト動作が行われるから、それぞれのトラックピッチを実際の磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４の磁極幅よりも小さくすることができ、記録密度の高密度化に貢献することができる。

次に、図１〜図３に示すような構成の磁気記録再生装置により記録される磁気テープ上のトラックパターンについて説明する。
図５は、磁気テープに傾斜して記録されるトラックパターンを示す図である。

図５において、記録幅Ｔｐの記録トラックは、回転ドラムが回転すると同時に磁気テープ２が所定速度で走行するとき、記録ヘッド部１０によって磁気テープ２上でその走行方向に対して斜め方向に、８（＝ｑ）本の記録トラックが同時に形成される。一点鎖線により示す記録ヘッド部１０ａおよび１０ｂは、それぞれ回転ドラムの１回転前、１回転後における記録トラックに対する記録ヘッド部１０の位置を示している。

いま、磁気テープ２の伸縮や走行時における揺らぎなどがないとして、理想的な記録トラックについて考える。
このとき、記録ヘッド部１０の第１群のマルチヘッドで生成される４本の記録トラック（以下、第１群の記録トラックという。）と、第２群のマルチヘッドで生成される４本の記録トラック（以下、第２群の記録トラックという。）とは、１２Ｔｐだけずれた位置（すなわち８Ｔｐだけ離れた位置）に形成される。

ここで、磁気テープ２の走行速度に対して、磁気記録再生装置の回転ドラム８を所定の回転速度に設定し、かつ磁気テープ２を所定の速度で走行させることによって、回転ドラム８の１回転目で各磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４、Ｈ２１〜Ｈ２４により形成された８本の記録トラックに対して、回転ドラム８の２回転目には磁気テープ２に対して、下記の式（５）で決められる距離Ｐだけずらした位置にそれぞれ第１群、第２群の記録トラックを形成するようにする。

Ｐ＝Ｔｐ×ｑ×ｍ ……（５）
本実施の形態では、式（５）においてｑ＝４、ｍ＝２に設定され、距離Ｐは８Ｔｐとなる。そうすると、図５の実線で示す第１群の記録トラックは、先行する１回転で形成された第２群の記録トラックに対して、その端部が幅βだけオーバラップした状態で隣接した位置に形成される。従って、記録ヘッド部１０によって先行する１回転で形成された第２群の記録トラックは、その磁気ヘッドＨ２１による記録幅（Ｔｐ＋β）の記録トラックの左端部が上書きされることになって、すべてが同一の記録幅Ｔｐとなる。

また、図５に実線で示す両群の記録トラックの間には、幅（４Ｔｐ−β−γ）の未記録領域が残されている。この未記録領域は、さらに回転ドラム８が１回転したときに形成される第１群の記録トラックが記録される領域となる。すなわち、この未記録領域への記録トラックの形成と同時に、それより２回転分先行して形成された第２群の記録トラックのうち、磁気ヘッドＨ２４による記録幅（Ｔｐ＋γ）の記録トラックの右端部と、１回転分先行して形成された（図５に実線で示す）第２群の記録トラックのうち、磁気ヘッドＨ２１による記録幅（Ｔｐ＋β）の記録トラックの左端部とが上書きされることになる。従って、β＝γとなるように設定されれば、すべての記録トラックが記録幅Ｔｐとなる。

こうして、記録ヘッド部１０が所定間隔Ｐ（＝８Ｔｐ）だけずれた位置に記録トラックを形成することで、順次に磁気テープ２上の未記録領域を埋めていくことができ、同一の記録幅Ｔｐの記録トラックを磁気テープ２上に隙間なく形成できる。従って、実際には回転ドラム８への磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４，Ｈ２１〜Ｈ２４の取り付け精度が低下し、あるいは回転ドラム８自体に回転時の揺らぎが生じた場合であっても、記録トラックのトラック幅には同様の変動（揺らぎ）が生じることになるが、上述したオーバラップの幅β，γを適宜に設定することで、磁気テープ２上に形成される記録トラックのトラック幅の揺らぎを低減して、記録トラックの幅を揃え、また記録トラック間に隙間が空くことを防止することができる。また、記録データの高転送レート化を図るために記録密度を高くした場合でも、磁気テープ２からの磁気情報を正確に再生できる。

以上の実施の形態では、８個の磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４、Ｈ２１〜Ｈ２４を同一非磁性基板上に薄膜プロセスにより形成したので、回転ドラム８自体の回転振れ精度ＮＲＲＯ（０．１μｍ〜０．４μｍ）が誤差として加わったとしても、各磁気ヘッドが１チャネルずつ独立して配置されている場合や、マルチヘッド単位で個別に配置された場合に比べて、取り付け誤差や経時変化が生じない。しかも、各磁気ヘッドを２群に分けて薄膜マルチヘッドの膜数を少なくしたので、磁極位置の精度を高めることによって、その記録パターンの位置精度を高め、狭トラックピッチ（１．５μｍ以下）での磁気記録が容易となる。

さらに、上述した実施の形態の磁気ヘッド装置は、磁気ヘッドＨ１１〜Ｈ１４、Ｈ２１〜Ｈ２４を４個ずつ２群に分割して隣接配置しているが、１群の磁気ヘッド数が少なければ薄膜の積層枚数が少なくなるから、製造コストを低減でき、しかも磁極位置の精度を一層高めることができる。

なお、ｍが３以上の場合には、第１群および第ｍ群のマルチヘッドについては上記と同様に形成し、それ以外の中間位置に配置されるマルチヘッドについては、中間位置のマルチヘッドによって形成される記録トラックのうち、先行する記録トラック側から１個目の磁気ヘッドの磁極幅を（Ｔｐ＋α＋β）とし、その反対側のｑ個目の磁気ヘッドの磁極幅をＴｐとすればよい。これにより、回転ドラムに揺らぎが生じた場合にも、特定の記録トラックが全て上書きされてしまう可能性や、記録トラック間に隙間が生じる可能性を低減することができる。要するに複数のマルチヘッドのうち、磁気テープ２上で他のマルチヘッドの磁気ヘッドにより磁気信号が上書きされるマルチヘッドでは、本来形成すべき記録トラックの幅よりも広い記録幅となるように、磁気ヘッドの磁極幅を外側に広く形成しておけば、トラック幅に生じる変動（揺らぎ）の影響を低減できる。

なお、上述した実施形態では、同一の記録用ヘッドチップ２０に全ての磁気ヘッドを配置しているが、複数のヘッドチップにそれぞれのマルチヘッドを分割して配置してもよい。また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、回転ドラム８に例えば複数の記録ヘッド部１０を配置することによって、複数本の記録トラックをそれぞれ同一の記録幅Ｔｐで形成するようにした場合でも、上述したものと同様の作用効果を奏することが可能である。例えば、回転ドラム８の外周面上に、回転軸を中心として１８０°対向する位置に２つの記録ヘッド部１０を配置する。そして、各記録ヘッド部１０の記録面が磁気テープ２をスキャンした後、次の他の記録ヘッド部１０によるスキャンの際に、その磁気ヘッドが上式（５）で決められた距離Ｐだけトラック幅方向にずれた位置をスキャンするように設定することで、記録トラックを隙間なく形成していくことができる。

本発明が適用される回転ヘッドドラム装置を具備する磁気記録再生装置における磁気テープの走行系の概略を示す図である。 回転ヘッドドラム装置における記録ヘッド、再生ヘッドの配置を示す回転ドラムの平面図である。 ８本の記録トラックが同時に記録可能な記録ヘッド部の構成の一例を示す図である。 図３に示すマルチヘッドを構成する記録用ヘッドチップの一部分を示す平面図である。 磁気テープに傾斜して記録されるトラックパターンを示す図である。

符号の説明

１……磁気記録再生装置、２……磁気テープ、８……回転ドラム、１０……記録ヘッド部、１１……下部シールド、１２，１４，１６，１８……保護層、１３，１５，１７……中間シールド、１９……上部シールド、Ｈ１１〜Ｈ１４，Ｈ２１〜Ｈ２４……磁気ヘッド

Claims (5)

1. 磁気テープの走行方向に対して斜め方向の記録トラックに、複数の記録ヘッドによって同時に磁気信号を記録する磁気ヘッド装置において、
   隣接するｑ本の記録トラックを同時に形成するｑ個の記録ヘッドをそれぞれ具備する第１群〜第ｍ群のマルチヘッドを備え、
   前記各マルチヘッドでは、ｑ個の前記記録ヘッドが前記磁気テープに対する走査方向に対して順にずれて配置され、
   前記磁気テープの走行方向側に配置された第１群の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのすべてが同一のトラック幅Ｔｐを有するように構成され、
   第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのうち、１個目およびｑ個目を除く前記記録ヘッドにより形成された記録トラックが同一のトラック幅Ｔｐを有し、１個目およびｑ個目の前記各記録ヘッドにより形成された記録トラックが前記トラック幅Ｔｐ以上のトラック幅を有するように構成され、
   第１群〜第ｍ群の記録トラックを同時に形成するように、前記マルチヘッドの隣り合う各群が、前記走査方向と直交する方向に対して互いに式（１）で決められた距離Ｄだけずらして配置され、
   第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドでは、当該マルチヘッドによって形成される記録トラックのうち前記走行方向側に形成される記録トラックが前記トラック幅Ｔｐより大きいトラック幅となるように、当該記録トラックを形成する前記記録ヘッドの磁極幅が外側に広く形成されていることを特徴とする磁気ヘッド装置。
   Ｄ＝Ｔｐ×ｑ×（ｍ×ｎ＋１） ……（１）
   （ただし、Ｔｐ＞０、ｑおよびｍは２以上の整数、ｎは０以上の整数）
2. 前記各マルチヘッドでは、隣接する記録トラックが所定の幅だけ重なって形成されるようにｑ個の前記記録ヘッドが配置されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド装置。
3. 前記走行方向側に配置された第１群の前記マルチヘッドでは、前記磁気テープ上に形成した記録トラックが当該マルチヘッド内の他の前記記録ヘッドにより上書きされることのない前記記録ヘッドだけが前記トラック幅Ｔｐと等しい磁極幅を有し、
   前記走行方向側とは反対側に配置された第ｍ群の前記マルチヘッドでは、当該マルチヘッドによって形成される記録トラックのうち１本目およびｑ本目の記録トラックが前記トラック幅Ｔｐより大きいトラック幅となるように、１個目およびｑ個目の前記記録ヘッドの磁極幅が外側に広く形成されている、
   ことを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッド装置。
4. 第１群〜第ｍ群の前記マルチヘッドは、所定のギャップが同一層に形成されたｍ対の薄膜磁極をそれぞれ磁気シールドを介してｑ層分だけ同一非磁性基板上に積層して形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド装置。
5. 磁気テープの走行方向に対して斜め方向に、複数の記録ヘッドによって同時に磁気信号を記録する磁気記録装置において、
   前記磁気テープを所定の走行速度で走行させるテープ走行手段と、
   隣接するｑ本の記録トラックを同時に形成するｑ個の記録ヘッドをそれぞれ具備する第１群〜第ｍ群のマルチヘッドからなる磁気ヘッド装置と、
   前記磁気ヘッド装置を搭載して前記磁気テープの走行速度に対して所定の回転速度で回転する回転ドラムと、
   を備え、
   前記各マルチヘッドでは、ｑ個の前記記録ヘッドが前記磁気テープに対する走査方向に対して順にずれて配置され、
   前記磁気テープの走行方向側に配置された第１群の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのすべてが同一のトラック幅Ｔｐを有するように構成され、
   第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドは、当該マルチヘッドにより隣接して形成されたｑ本の記録トラックのうち、１個目およびｑ個目を除く前記記録ヘッドにより形成された記録トラックが同一のトラック幅Ｔｐを有し、１個目およびｑ個目の前記各記録ヘッドにより形成された記録トラックが前記トラック幅Ｔｐ以上のトラック幅を有するように構成され、
   第１群〜第ｍ群の記録トラックを同時に形成するように、前記マルチヘッドの隣り合う各群が、前記走査方向と直交する方向に対して互いに式（２）で決められた距離Ｄだけずらして配置され、
   第１群の前記マルチヘッドを除く他の前記マルチヘッドでは、当該マルチヘッドによって形成される記録トラックのうち前記走行方向側に形成される記録トラックが前記トラック幅Ｔｐより大きいトラック幅となるように、当該記録トラックを形成する前記記録ヘッドの磁極幅が外側に広く形成され、
   前記磁気ヘッド装置による１回のスキャンで形成された記録トラックに対して、次のスキャンでは前記磁気テープに対して式（３）で決められた距離Ｐだけずれた位置に記録トラックを形成するように、前記回転ドラムの回転速度および前記磁気テープの走行速度を設定したことを特徴とする磁気記録装置。
   Ｄ＝Ｔｐ×ｑ×（ｍ×ｎ＋１） ……（２）
   Ｐ＝Ｔｐ×ｑ×ｍ ……（３）
   （ただし、Ｔｐ＞０、ｑおよびｍは２以上の整数、ｎは０以上の整数）

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