JPH02173906A - 磁気記録ヘッドを有する装置及び磁気ヘッドを有するマトリクス装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は複数のヘッドを有する記録装置に用いるに特に
適した磁気ヘッドに関する。

（従来の技術） 磁気ヘッドは磁性支持体にデータを記録しそしてまたは
それを読取るための装置である。記録は支持体の磁化を
局部的に変えることにより行われる。

そのようなヘッドは非磁性ギャップにより分離された２
個の磁極を有する。データの記録には磁場がこれら磁極
を含む磁気回路につくられそして磁性支持体がこれら磁
極の両端およびこのギャップに対して与えられる。この
ようにしてこの磁気回路はギャップに対して直角の支持
体により閉回路とされてこれがこの点における支持体の
磁化または減磁を可能にする。

支持体上のデータの読取は支持体により閉とされたこの
磁気回路内の磁束を変化させることにより誘導される起
電力によって生じる電気信号により得られる。この磁束
変化は支持体がヘッドに対して動かされるか、ヘッドが
支持体に対し動かされるかしたときの支持体の磁化の変
化によるものである。

（発明が解決しようとする課題） 成る応用ではこの支持体の磁化が予定のしきい値を越え
たときにのみ支持体に信号が記録される。

読取中の支持体の磁化がこのしきい値より低いときには
読取回路を特殊に構成することにより除去すべき寄生信
号が生じる。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明による磁気ヘッドは磁束が予定のしきい値を越え
たときにのみ支持体の磁化を可能にし、それにより読取
中の寄生信号を除去する。

このためにこのヘッドは磁極を構成する材料よりも飽和
度の低い磁性材料でギャップを構成１７、そしてこの材
料が飽和しないときには磁界がギャップに存在１．それ
により支持体には磁界が影響（７ないようにすることを
特徴とする。ギャップが飽和したときにのみ支持体は磁
化されるのであり、その理由はそのとき磁束がギャップ
材料から漏れうるようになるためである。

（作　用） 磁気回路の励起が僅かであるときはギャップは飽和され
ず、この磁気回路のリラクタンスは小さい。その結果ギ
ャップ材料は容易に飽和しうる。

成る場合にはこの特性はここでの目的に反する、すなわ
ち仔かな励起のため磁性支持体へのデータの記録がなさ
れないことがある。可飽和ギャップにより生じるリラク
タンス変化の効果を減らすために本発明によればヘッド
の磁気回路内であってギャップの外にこの回路の総合リ
ラクタンスをかなりの程度に増加させる非磁性素子を設
ける。

一実施例においてはこのリラクタンスは励起ワイヤに関
連する磁気回路と２磁極およびギャップからなるユニッ
トとの間に非磁性材料層を置くことにより得られる。

この実施例とは別に、本発明の磁気ヘッドはマトリクス
配置された複数のヘッドを有する装置を構成するに特に
有効であり、そ１．てこれらヘッドを励起するためにこ
の７トリクスに関連した導電ワイヤ回路が、各ヘッドを
１行ワイヤと１列ワイヤに結合するように設けられる。

支持体にデータを記録するヘッドのこれら２本の導体の
夫々における電流の大きさを第１値で表わすと、データ
を記録１２ないヘッドは絶対値でこの第１値より小さい
予定の第２値を有する大きさの電流の流れる少くとも１
本の導体に関連する。例えば第１位を電流Ｉとするど第
２値は一１／３である。この場合、各磁気ヘッドの特性
は支持体が】、つのヘッドの２本のワイヤの電流値の和
が２■／３より大であるときにのみ磁化されるように選
ばれる。

−例としてアドレスづけには逆極性の連続する２個のパ
ルスが支持体にデータを記録するヘッドに関連する１本
の導体に流されそして一定の大きさの電流がそのヘッド
の他の導体に流され、この一定の電流とこの一定電流と
同一の符号のパルスの大きさの和が情報の記録に充分な
ものとなり、この一定電流とそれど逆符号のパルスの大
きさの和が情報の記録すなわち支持体の磁化には不充分
なものとなるようにする。

この例では定電流の大きさは例えば一方の方向のパルス
の大きさの約半分である。

（実施例） 第１図は複数のトラックを有するテープ（図示せず）の
ような磁性支持体にデータを記録するための磁気ヘッド
を有するマトリクス装置を示す。

このマトリクス装置は例えばフェライトである磁性材料
ブ１ノートからなりそれから矩形断面をもち溝１．１，
１１　　１２，１２゜で分離されｌ　　　２゛　　ま たブロック１０　．１０２，１０３，１０４゜１０５等
が突出する。

溝１２０，１２□等は互いに平行であり溝１１．１．１
２に直角となっている。

■ 直線状の導体ワイヤー３，１３゜・・・が行溝１１内に
配置される。直線状導体ワイヤー４□。

１４２・・・が列溝１２内に配置される。

夫々の矩形の磁性ブロック１０、の露出１．た端部表面
は磁性材料層１５で口われでおり、この層は１つのコー
ナから対角線の方向外向きに条片１６に沿って伸び、こ
の条片１６は対応する条片１８のギャップ１７により分
離されており、この条片１８は、矩形表面の対角線がブ
ロック１０、の対応する対角線に沿って伸びる隣りのブ
ロック１．０５からの磁性層１９から伸びている。

ギャップ１．７に対し直角となった導体１３１゜１４１
はギヤツブ１フ近辺に配置される支持体にデータを記録
するための磁界を発生する。

−例（第２図）においては電流Ｉがこれら導体のいくつ
かを流れ、電流＝Ｉ／３が他方の導体を流れる。磁気ヘ
ッドは電流工がこのヘッドに関連する２本の導体を流れ
るときに磁性支持体に情報を記録する。他方、電流−１
／３が２本の導体の一方または両方に流れると対応する
磁気ヘッドにより支持体にデータは記録されない。

このように、励起電流が値２■となると情報が記録され
、２■／３または一２■／３のときは支持体に情報は記
録されないことがわかる。

それ故、励起電流±２■／３については磁気ヘッドは支
持体を磁化させず、２Ｉで支持体の磁化が最大となるよ
うにするとよいことがわかる。これは本発明によれば第
４図についてのべるヘッドにより達成出来る。

他の例（第３図）では２進データ（１または０）の記録
のために２個の連続するパルス、正のパルスすなわち電
流＋２Ｉ／３とそれに続く負パルスすなわち電流−２■
／３、が各行ワイヤに流される。「１」の記録には電流
±１／３が対応する列に流され、「０」については電流
−１／３が対応する列に流される。従って、行からの正
パルス２Ｉ／３の期間に電流＋Ｉ／３が列に流れると励
起電流は情報の記録に充分なＩとなり、負パルス２Ｉ／
３の期間には情報記録に不充分な−Ｉ／３となる。

また、電流−１／３が正パルス２Ｉ／３の期間に列を流
れると対応するヘッドの電流はＩ／３となり記録には不
充分となるが、負パルスの期間では励起電流は一■とな
り「０」の記録が可能になる。

勿論、第３図の実施例では、複数のラインはデータの記
録のために１つずつアドレスされる。この実施例では、
先述のもののように、電流の＋Ｉ／３または一１／３に
対応する励起は支持体の磁化を生じさせず、電流Ｉに対
応する励起により磁性支持体の最大磁化が生じる、のが
望ましい。

このために、本発明（第４図）による磁気ヘッド２１の
ギャップの材料２０は磁極２２と２３を構成する材料よ
り低い値で飽和する磁性材料である。

この可飽和材料からなるギャップ２０の効果を更に改善
するために磁極２２と２３およびギャップ２０からなる
ユニットは非磁性材料層２５によりフェライトブロック
１０　と１０５から分離さ■ れる。

機能は次の通りである。

導体１３　と１４□の励起電流の和の絶対値が予定の値
■ｏの３分の１より小さいとき磁界の磁束は、突出する
ブロック１０　と１０５を含むフエライト基体２６、非
磁性層２５、磁極２２と２３、およびギャップ２０から
なる磁気回路内を第５図に矢印Ｆで示すように流れる。

この場合（すなわち電流が！ｏ／３より小）、ギャップ
２０の磁性材料は飽和せず、従って磁界はこのギャップ
内に限定される。

他方、導体１３、と１４、の電流の和の絶対値がＩ。／
３を越えると、ギャップ２０を構成する材料は飽和しそ
のため第６図に示すように磁界はこのギャップ内に限定
されなくなる。磁束の部分Ｆ　は非磁性層２５に入り、
Ｆ２はこのギャップから層２５とは逆の方向に動く。こ
のＦ２は磁性支持体（図示せず）への記録に用いられる
。

所望の結果が得られるのであり、支持体は導体１３　と
１４　の電流の和の絶対値がｌ。／３を越えないときに
は磁化されない。他方、支持体の磁化はこの和の絶対値
が工。／３を越えると直ちに生じ、このＩｏ／３がギャ
ップ２０の材料を飽和させるスタート値となる。

この例において、磁極２２と２３はセンダストすなわち
原子比で鉄７４％、アルミニウム９％およびシリコン１
７％からなる鉄、アルミニウム、シリコンの合金である
。

他方、ギャップ２０の材料は低級センダストすなわち例
えばアルミニウムの比が上記のセンダストより低く、磁
気飽和の比較的低い材料からなる。

この低級センダストは例えば原子比で鉄６４％、アルミ
ニウム１５％、シリコン２１％を含む。

他の例と］７て、ギャップ２０の材料はツユライトある
いは他の磁性材料である。

また、ギャップ２０を磁極２２．２３より小さい断面と
すればこれを極性と同じ材料とすることも出来る。この
場合には例えばギャップの深さ（支持体に直角の方向）
は極性の深さより小さくする。

非磁性層２５は磁気回路に、所望の結果、すなわち絶対
値でＩｏ／３より小さい電流について不飽和であり、■
。／３より大きい絶対値に対応する電流励起により材料
２０を飽和さぜることに寄与する大きなリラクタンスを
生じさせる。

勿論、このリラクタンスの値は磁気回路の寸法と幾何形
状およびギャップ材料の性質によりきまる。

材料２０の飽和が電流■。／３で生じるという事実は次
式で表わされる。

この式においてＲ８ＡＴは非磁性層２５により生じるリ
ラクタンスである。このリラクタンスはこの例ではブロ
ック１０１と磁極２２の間とブロック１０５と磁極２３
の間の夫々１／２Ｒ８八Ｔであるリラクタンスの値の和
である。材料２０の飽和まではこの磁気回路の他の要素
により生じるリラクタンスは無視出来る。

φ８Ａ□はこの磁気回路の磁束である。この磁束はギャ
ップ２０の厚さｅとこのギャップ内の磁性材料の磁化と
に比例する。

１−１　　について記録磁束Ｆ２の最大値を得るために
次のことを基本と］７て用いる。

第６図の磁気回路の電気的等価回路を第７図に示してお
り、発電器３０はＩ　　／３とＩ。の間の励起電流Ｉに
対応する起磁力発生器である。要素１゜ ３１と３２はリラクタンス−Ｒ８ＡＴに対応する２つの
抵抗である。要素３３は要素３〕と３２の間で直列とな
っており、飽和１２ていないギャップ材料のリラクタン
スに対応する。他の要素３４゜３５．３６はこのリラク
タンス３３と並列どなりでいる。リラクタンス３４はギ
ャップ２０に入る、飽和値を越える磁束の部分に対応す
る。リラクタンス３５は磁束Ｆ２に、リラクタンス３６
は磁束Ｆ、とは逆のリラクタンスである。

第７図の回路はＩ　　／３と■。との間の電流１の絶対
値について飽和を生じさせる磁束の部分φＳＡＴは磁性
材料が飽和に透磁率が低く、残りの磁束φ−φ　　（電
流ｌ−１６／３による）は非ＡＴ 磁性材料で充填された通常のギャップをもつ回路に流れ
る。この場合、並列となったリラクタンス３３．３４，
３５．３６に等価なリラクタンスはリラクタンス３１と
３２の値と比較して小さくはない。

記録用磁束Ｆ　はＩ−Ｉｏで磁極２２．２３が飽和すれ
ばその値で最大となる。飽和を越えるとこの記録磁界は
増大しない。この特性は第８図に示してあり、第８図で
はＸ軸に導体１３、と１４□の電流の和を示す励起電流
の値ＩをそしてＹ軸には記録磁界Ｈを示している。第８
図かｅＣ「 ら、ｌ　Ｉ　ｌ＜１゜／３のとき記録磁界は０であり、
Ｉｌ＞Ｉ　　　（Ｉ　　　嘩１　）では実質的に−ｗａ
ｘ　　　　　ａ＋ａｘ　　　　　Ｏ定となることがわか
る。

ＲＳＡＴ　−Ｒｇａｐ　　　、　　　（２）のときを例
にとればこの磁気回路の動作をより正確に理解出来る。

この式ではＲは並列のリラａｐ クタンス３４．３５．３６に等価なリラクタンスを表わ
す。Ｒ３Ａ□　（そしてそれ故Ｒｇａｐ）の値を既知と
すればＲは記録されるべきトラックのａｐ 幅すなわちギャップの幅ｅと磁極２２．２３を形成する
磁性材料層の厚さによりきまる。

次にφ　　とｌ−１（第８図）を計算ずＳＡＴ　　　Ｏ
ｗａｘ る。

総合磁束は電流Ｉ。の励起についての最大磁束に対応す
る。

第７図の回路では次の式が成立する。

１−１０・ φ−φ　　については ｌａＸ または Ｉｏ−３Ｒｇａｐ（φ□、−φ８Ａ、）（５）φｆｆ１
ａＸ−φＳＡＴに対応する最大記録磁界は記録を可能に
する磁界の最小値の３倍の電流が必要であることがわか
る。

式（１）と（５）から、 φ５ＡＴ−ヲφ、３゜　　　　（６） が得られる。

〔発明の効果〕

かくして式（２）を満足する材料と形状がギャップ２０
と磁極２２と２３について用いられれば磁極２２と２３
の材料の飽和値の半分が記録磁界の発生に用いうる。

磁極２２と２３がセンダストの場合にはφｌ１ｌａｘに
対応する最大磁束密度は約１００００Ｇである。

Ｒ３ＡＴ　”＝　Ｓｇａｐであれば記録に５０００Ｇを
用いることが出来る。電流１ｏの大きさはこのとき５Ａ
程度となる。

一般に非磁性層２５により生じるリラクタンスＲ９ＡＴ
が増加すると情報を記録するために用いることの出来る
磁束の比率はこのギャップを飽和させるために用いられ
る磁束φＳＡＴに対し増加する。

実際には記録に用いられる最大有効磁束はφ。ａＸ−φ
ＳＡＴであり、それ故その比率は φＳＡＴ　　　φ５ＡＴＲ８ＡＴ＋Ｒｇａｐ−」−タヘ
戸執Ｌ−μ執り一 φ５ＡＴＲ８ＡＴ＋ＲｇａｐＲ８ＡＴ＋Ｒｇａｐとなる
。

この比はＲに対しＲ３ＡＴが大きくなる程大ａｐ きくなる。

複数の磁気ヘッドを有する装置について説明したが、本
発明は１個の磁気ヘッドを用いる装置にも適用出来、そ
の場合には励起電流の予定値から磁気支持体の磁化が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複数の磁気ヘッドを有するマトリクス
装置の斜視図、第２図はマトリクス装置のアドレスを示
す図、第３図は第２図の変更例、第４図は本発明による
磁気ヘッドを示す図、第５図、第６図、第７図および第
８図は第４図の磁気ヘッドの機能を例示する図である。 １０・・・ブロック、１１．１２・・・溝、１３．１４
・・・導体、１５・・・磁性材料層、２０・・・ギャッ
プ、２２．２３・・・磁極、２６・・・基体。 ＩＧ−１ １り２ Ｆｌ（３−２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ギャップ（２０）により分離された２個の磁極を有
   し、このギャップがこれら磁極の飽和により低い飽和度
   を有する磁性材料からなっており、そしてこの材料が飽
   和されないとき磁界がそのギャップ内に留まり、このギ
   ャップ（２０）が励起電流の予定の大きさ（Ｉ＿０／３
   ）からのみ飽和を開始するようになっており、そして上
   記磁極（２２、２３）が電流の上記第１の大きさの３倍
   にぼぼ等しい励起電流の予定の第２の大きさ（Ｉ＿０）
   から飽和しはじめることを特徴とする磁気記録ヘッドを
   備えた装置。 ２、前記ギャップ（２０）の材料はフェライトである請
   求項１記載の装置。 ３、前記ギャップ（２０）の材料は鉄、アルミニウムお
   よびシリコンの合金である請求項１記載の装置。 ４、前記磁極（２２、２３）を構成する材料は鉄、アル
   ミニウムおよびシリコンの合金であり、アルミニウムの
   含有量が前記ギャップ材料のそれより低くなっている請
   求項３記載の装置。 ５、前記ギャップ材料は前記磁極材料と同じであり、上
   記ギャップの断面は上記磁極のそれより小である請求項
   １乃至３の１に記載の装置。 ６、前記磁極（２２、２３）と前記ギャップ（２０）を
   含む磁気回路は上記ギャップ（２０）の前記材料が飽和
   されないとき上記回路の他の要素のリラクタンスより充
   分大きなリラクタンス（２５）を有する請求項１乃至５
   の１に記載の装置。 ７、前記大きな値のリラクタンス（２５）は非磁性材料
   層からなる請求項６記載の装置。 ８、非磁性材料の層（２５）が前記磁極 （２２、２３）と前記磁気回路の残りの部分との間に配
   置されるごとくなった請求項７記載の装置。 ９、ギャップ（２０）により分離された２個の磁極を有
   し、このギャップがこれら磁極の飽和度より低い飽和度
   を有する磁性材料からなり、この材料が飽和されないと
   き磁界がそのギャップ内に留まり、上記磁極と上記ギャ
   ップを含む磁気回路が非磁性材料層からなる大きな値の
   リラクタンス（２５）を有し、非磁性材料層（２５）が
   上記磁極（２２、２３）と上記磁気回路の残りの部分と
   の間に配置されるごとくなった磁気記録ヘッドを有する
   装置。 １０、前記リラクタンス（２５）は前記ギャップ（２０
   ）の材料が飽和されないとき前記磁気回路の他の要素の
   リラクタンスよりかなり大きな値となるごとくなった請
   求項９記載の装置。 １１、複数の磁気ヘッドを有し、これらヘッドの励起の
   ために行方向および列方向に伸びる直線状導体（１３、
   １４）を有し、そして上記ヘッドの夫々はこのヘッドの
   磁極（２２、２３）を構成する材料よりも低い飽和度を
   もつ磁性材料からなるギャップ（２０）を有し、この材
   料が飽和されないとき磁界がこのギャップ内に留まるご
   とくなった装置。 １２、磁性材料からなる基体（２６）を有し、この基体
   から前記各ヘッドの磁気回路を形成するブロック（１０
   ＿１、１０＿２、・・・）が突出するようになっており
   、前記磁極とギャップがこれらブロックの端部に配置さ
   れるごとくなった請求項１１記載の装置。 １３、前記各ギャップ（２０）の飽和がそのギャップに
   関連する２本の導体の電流の和の第１値（Ｉ＿０／３）
   について生じ、各ヘッドの磁極（２２、２３）の飽和が
   上記和の第２の値（Ｉ＿０）について生じ、この第２値
   が第１値の約３倍である請求項１１または１２記載の装
   置。 １４、データの記録について前記行が逆極性の連続する
   パルスによりアドレスづけされ、各電流パルスの絶対値
   は前記第１値（Ｉ＿０／３）に等しい電流が列を、記録
   されるべきデータの性質によりきまる方向に流れるとき
   前記第１値の約２倍である、請求項１３記載の装置。 １５、複数の磁気ヘッドを有し、各ヘッドがそのヘッド
   の磁極（２２、２３）を構成する磁性材料より低い飽和
   度を有する磁性材料のギャップ（２０）を有し、このギ
   ャップの材料は飽和しないとき磁界をそこに留めるよう
   になっており、磁性材料からなる基体（２６）を更に有
   し、それから各ヘッドの磁気回路を形成するブロック （１０＿１、１０＿２、・・・）が突出し、そして上記
   磁極とギャップが上記ブロックの端部に配置されるごと
   くなったマトリクス装置。