JPH04143911A - 磁気ヘッド - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は磁気ヘッドに関し、特に回転磁気記録媒体とし
ての磁気ディスクに対して情報の磁気記録または再生を
行なう磁気ディスク駆動装置に用いられる磁気ヘッドに
関するものである。

［従来の技術］ この種の磁気ヘッドとして、フレキシブルな回転磁気記
録媒体であるフロッピーディスクに情報の記録、再生を
行うフロッピーディスクドライブ装置（以下、ＦＤＤと
略す）に用いられる磁気ヘッドの従来の構造を第５図〜
第７図により説明する。第５図〜第７図はそれぞれ異な
る３種類の磁気ヘッドの構造を示しており、各図の（Ａ
）は各磁気ヘッドの媒体摺動面が面する正面図であり、
各図の（Ｂ）は各ヘッドのコアのギャップ部の拡大図で
ある。各図で共通もしくは対応する部分には共通の符号
が付しである。

まず第５図（Ａ）、（Ｂ）は、いわゆるトンネル消去タ
イプで、記録容量が１〜２ＭＢのＦＤＤに用いられる磁
気ヘッドの従来例を示している。

同図において、符号ｌはコアアッセンブリであり、記録
再生用の磁気コア（以下、記録再生コアと呼ぶ）２と、
記録トラックの両端部を消去する、いわゆるトンネル消
去を行う消去用の磁気コア（以下、消去コアと呼ぶ）４
とを接合した結合体として構成されている。

記録再生コア２は記録再生用の磁気ギャップ（以下、記
録再生ギャップと呼ぶ）３を有し、この記録再生ギャッ
プ３はトラック幅ＲＷを有している。

また、消去コア４は２つの消去用の磁気ギャップＣ以下
、消去ギャップと呼ぶ）５．５°を有し、消去ギャップ
５．５°はトラック幅Ｅ、Ｅ’を有している。この消去
トラック幅Ｅ、Ｅ’　で２瀝再生トラック幅ＲＷの両端
部を消去し５消去トラック輻Ｅ、Ｅ’間の有効トラック
幅ＲＣがフロッピーディスクに記録されることになる。

なおディスクの磁気ヘッドに対する摺動方向を第５図（
Ａ）に矢印Ａで示しである。

このような記録再生コア２と消去コア４からなるコアア
ッセンブリｌの両側に非磁性のスライダ７．８を接着剤
あるいはガラスなどによって接合して磁気ヘッドｌＯが
構成される。スライダ７．８はコアアッセンブリｌとと
もに摺動面９の部分で不図示のフロッピーディスクに摺
動接触し、コアアッセンブリｌの摺動接触を安定化する
とともにコアアッセンブリ１を保護するものであり、セ
ラミックスなどから形成されている。

次に第６図（Ａ）、（Ｂ）は、いわゆる先行消去タイプ
で、容量が４ＭＢのＦＤＤに使用されている磁気ヘッド
の従来例を示している。

この磁気ヘッド１０が第５図の従来例と異なるところは
、まずコアアッセンブリ１の記録再生コア２と消去コア
４の配置が逆になっていることであり、矢印Ａの媒体摺
動力向に沿って記録再生コア２より消去コア４を上流側
（媒体進入側）に配置し、いわゆる先行消去を行なうよ
うになっている。

また消去コア４の消去ギャップ５は１つで消去トラック
幅ＥＡを有している。この消去トラック幅ＥＡは第５図
の従来例の消去トラック幅Ｅ。

Ｅｏ　と有効トラック幅ＲＣを合計したものと同様の幅
となっている。なお記録再生コア２の記録再生ギヤ・ン
ブ３のトラック幅ＲＣは第５図の従来例と同様である。

また記録再生コア２と消去コア４は、両者間の磁気的な
干渉を防止する間隔板６を介して接合さｔている。

この磁気ヘッドＩＯでは消去ギャップ５により消去を行
った後に記録再生ギャップ３でデータを記録するので、
データを書き換える、いわゆるオーバーライドする際に
、前の記録データの影響がなく、保磁力Ｈｃが大きい媒
体でも充分オーバーライドすることが可能である。

次に第７図に示した磁気ヘッド１０は、更に大容量のＦ
ＤＤに用いられるものであり、第５図〜第６図の従来例
ではトラック密度が１３５ＴＰＩ（トラックピッチ＝０
．１８７５ｍｍ）であるが、第７図の場合ではトラック
密度が４０５〜１０００ＴＰ■と向上しており、トラッ
ク位置制御をサーボ信号により高精度に行う。このため
第７図（Ｂ）に示すように、磁気コアは記録再生ギャッ
プ３を有する記録再生コア２゛だけとなっている６ また、この場合はトラック密度とともに線記録密度を向
上させるため、記録再生ギャップ３は狭ギャップとなる
ので、記録能力を向上させる必要が有る。このために、
フェライトよりなる記録再生コア２°の記録再生ギャッ
プ３を介して突き合わされる突き合わせ面に、Ｆｅ−Ａ
ｌ−５ｉ系合金等からなる高飽和磁束密度の薄膜１１を
スパッタリングや蒸着等の薄膜形成技術により厚さ数μ
ｍ−数ＩＯμｍに成膜している。

なあ、以上に述べた従来の磁気へ・ンドを搭載した各種
３．５インチＦＤＤの記録密度に関わる諸特性を第９図
の表図に示しである。

〔発明が解決しようとする課題Ｊ ところで、−Ｍ的なＦＤＤの使用のしかたとして、記録
容量が異なる上位機種と下位機種との互換性を保つこと
がソフトウェアとデータの互換を保ち、有用な使用環境
をｌｌｌ呈する上で必要とされる。

例えば、第９図に示した３、５インチＦＤＤで１．６Ｍ
Ｂあるいは２ＭＢの容量の製品で、ＩＭＢのディスクの
書き込み、読み出し可能（以下、Ｒ／Ｗ互換という１．
４ＭＢの容量の製品でＩＭＢ及び２ＭＢ　（１，６ＭＢ
）のＲ／Ｗ互換が可能となっている。

しかし、これらはトラック密度が１３５ＴＰ　１で同じ
であるからＲ／Ｗ互換が可能となっており、トラック密
度が異なってくるとトラック密度の低いものの読み出し
はできるが書き込みはできない。即ち、従来のソフトウ
ェア、データの互換が充分にとれるものではなくなって
しまう。

例えば、近年では統合ソフトや画像情報、データベース
等の処理ソフトの容量が増加してきているため、ハード
ディスクのバックアップ等の用途を含めてＦＤＤの高容
量化の動きがでてきており、第９図に示した１２．５Ｍ
Ｂや１６ＭＢを始めとしたＩ　ＯＭＢ〜５０ＭＢ程度の
容量を持つものがでてきている。これらのＦＤＤのトラ
ック密度は４０５ＴＰＩ〜１５５５ＴＰＴと従来のＦＤ
Ｄのトラック密度１３５ＴＰ　Ｉに比べ３倍以上となり
、下位のＲ／Ｗ互換ができなくなってしまうことになる
。

そこでトラック密度が異なっても互換性を保つことがで
きるようにするために、トンネル消去タイプあるいは先
行消去タイプの磁気コアとサーボ信号タイプの磁気コア
をトラック幅方向に並設した複合型の磁気ヘッドが提案
されている。その従来例を第８図に示しである。

この磁気ヘッド１０では、第５図と同様のコアアッセン
ブリ１　（１３５ＴＰＩ用）と、第７図と同様のサーボ
信号タイプの記録再生コア２゛　（４０５ＴＰＩ〜ｌ　
５５５ＴＰ　Ｉ用）とが、非磁性フェライトやセラミッ
ク、ガラス等よりなる間隔板１６を挟んで並設されてい
る。

このような複合型の磁気ヘッドを使用して、不図示の磁
気ディスクに記録再生を行なう際にトラック密度の違い
によりコアアッセンブリｌと記録再生コア２°を適宜選
択して使用することにより、上位機種（ｌ　ＯＭＢ〜５
０ＭＢ）と下位機種（１〜４ＭＢ）とのＲ／Ｗ互換が可
能となる。

ところがこの複合型の磁気へ・ンドにおいては、コアア
ッセンブリｌと記録再生コア２°間での漏洩磁束による
干渉、いわゆるクロストークが問題となる。例えば、上
位のトラック密度の記録再生コア２°の記録再生ギャッ
プ３で再生しているとき、近接した下位のトラック密度
のコアアッセンブリｌの記録再生ギャップ３は上位のト
ラックを複数トラック再生することになり、そのコアア
ッセンブリ１に流れる磁束が漏洩磁束となって上位の記
録再生コア２°に流れこんでしまう。

このようなりロストークにより、データの信頼性を欠い
てしまう等、ＦＤＤを構成する上で大きな問題が生じて
しまう。

また、コアアッセンブリ１と記録再生コア２゛を近接し
て配置するため、不図示のコイルボビンやバックコア等
のスペースが限定され、磁気ヘッドの設計が難かしくな
り、部品点数も多くなるので、部品コストが高く組立工
数も多くなり、磁気ヘッドの製造コストが大幅に上昇し
てしまう。

更には、摺動面９に所定間隔で並設されているコアアッ
センブリｌと記録再生コア２゛の各ギャップ３．５，５
°が共にフロッピーディスクに安定して摺動接触するこ
とは難しく、モジュレーションの悪化や再生出力の低下
等の特性面での問題が発生していた。

そこで本発明の課題は、磁気ディスク駆動装置用の磁気
ヘッドにおいて異なるトラック密度に対応して記録、再
生が可能で、しかも簡単で安価に構成でき、クロストー
クの問題がなく、特性の劣化のない構造を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段１ 上記の課題を解決するため本発明によれば、上述した磁
気ディスク駆動装置用の磁気ヘッドにおいて、該ヘッド
の磁気コアは、高トラック密度に対応してトラック幅が
狭い記録再生用磁気ギャップと、該ギャップの媒体摺動
方向上流側の近傍に配され低トラック密度に対応してト
ラック幅が広い消去用磁気ギャップを有し、前記記録再
生用磁気ギャップのトラック幅方向の中央が前記消去用
磁気ギャップのトラック幅方向の中央に対してトラック
幅方向に所定量ずれている構造を採用した。

［作用］ このような構造によれば、上記の低トラック密度で記録
されたディスクに対して、高トラック密度で同一データ
を複数トラック記録してデータの書き換えを行なうとし
て、その場合に上記のギャップ中央の位置のずれにより
、磁気ヘッドのトラック位置決め制御を容易に行なうこ
とができる。

［実施例］ 以下、図を参照して本発明の実施例の詳細を説明する。

第１実施例 第１図〜第３図は本発明の第１実施例によるＦＤＤ用磁
気ヘッドを説明するもので、これらの図において従来例
の第５図〜第８図中と共通もしくは対応する部分には共
通の符号が付しである。

第１図は磁気ヘッドの媒体摺動面９が面する正面を示し
ている。同図に示すように、１つの消去ギャップ５を有
した消去コア４と、１つの記録再生ギャップ３を有した
記録再生コア２を間隔板６を介し接合してコアアッセン
ブリ１が構成され、その両側にスライダ７．８を接合し
て磁気ヘッド１０が構成されている６消去ギヤツプ５と
記録再生ギャップ３は矢印Ａで示す媒体摺動方向に沿っ
て前後して近傍に配され、先行消去タイプとして消去ギ
ャップ５は記録再生ギャップ３より媒体摺動方向の上流
側に配されている。

このような構成は第６図の従来例とほぼ同様であるが、
第２図に拡大して示すコアアッセンブリＩのギャップ部
の構造が以下のように異なっている。

第２図において、消去コア４の消去ギャップ５は下位の
トラック密度に対応した消去トラック幅ＥＡを有してい
る。例えば下位のトラック密度を１３５ＴＰＩとして消
去トラック幅ＥＡは０．２４〜０．２６ｍｍ程度に設定
される。

また、記録再生コア２は、記録再生ギャップ３を介して
突き合わされる突き合わせ面に高飽和磁束密度の薄膜１
１が蒸着、スパッタリング等の薄膜形成技術により数ｕ
ｍ〜十数μｍの厚さで成膜されている。

この記録再生コア２の記録再生ギャップ３は上位のトラ
ック密度に対応した記録再生トラック幅ＲＨを有してお
り、例えば上位のトラック密度を４０５ＴＰＩとして記
録再生トラック幅ＲＨは０．０５ｍｍ程度とされる。

そして特に新規な構造として、消去ギャップ５のトラッ
ク幅方向の中央（以下、トラックセンターという）ＣＩ
に対し、記録再生ギャップ３のトラックセンターＣ２が
トラック幅方向に所定量Ｐだけずらされているにのずれ
量Ｐは、ここでは後述する第３図に示した上位のトラッ
クビ・ンチＰＨの１／２とする。

尚、記録再生コア２と消去コア４の間でのクロストーク
が少なくて問題にならない場合は、両コア２．４の間隔
板６を挟むフロントコアを共通に・して間隔板６をなく
しても良い。

以上のような磁気ヘッド１０の構造のもとに、上位（４
０５ＴＰＩ）のフロッピーディスクに対しては、記録再
生コア２の記録再生ギャップ３によりサーボ信号を読み
取ってトラック位置決め制御を行ない、記録再生を行な
う。

また下位（１３５ＴＰ　Ｉ）のフロッピーディスクに対
して再生を行なう場合は、下位より狭い上位のトラック
幅ＲＨで再生可能である。その場合トラックの位置決め
は簡単であり、４０５ＴＰ　Ｉの場合は１３５ＴＰＩの
３倍のトラック密度であるから、上位のトラック送りで
３トラックずつ送れば下位のトラック位置に対応するこ
とになる。

次に下位のフロッピーディスクに対して記録を行なう場
合を第３図により説明する。下位のトラック密度で記録
されたデータ３０ａ、３０ｂは第６図の従来例の記録再
生コア２のトラック幅ＲＣでトラックピッチＰＬで記録
されている。

このデータ３０ａ、３０ｂを本実施例の磁気ヘッド１０
で書き直すには、まず消去ギャップ５のトラックセンタ
ー６１を記録済みデータ３０ａのトラックセンターに一
致させて、消去ギャップ５によって記録済データ３０ａ
を消去し、上位のトラック密度に対応した記録再生ギャ
ップ３により書き直しの新しいデータ３５ａを記録する
。記録再生ギャップ３のトラックセンター６２はトラッ
クセンターＣＩよりずれ量Ｐだけずれているため、トラ
ック幅ＲＣの図中上半分より少しだけ狭い部分にデータ
３５ａが記録される。

次に磁気ヘッドＩＯを第３図中下方向に上位のトラック
ピッチＰＨだけ送り、データ３５ａと同一のデータ３５
ｂを記録する。このデータ３５ｂはトラック幅ＲＣの図
中下半分より少しだけ狭い部分に記録される。

このように本実施例では、下位のフロッピーディスクに
対して記録（書き直し）を行なう場合に、同一データを
２度記録し、上位のトラックピッチで２トラックづつ記
録する。

このように同一データを２度記録せずにトラック幅ＲＨ
で１トラックだけで書き直しを行なうと、トラック幅Ｒ
Ｈが狭いので、下位の磁気ヘッドで再生する際にトラッ
ク幅の減少する分だけ出力が低下してしまい、マージン
の低下やエラーの発生などの問題が生じてしまう。即ち
、−射的に下位のＦＤＤでオフトラックなどによるトラ
ック幅の減少は５０％程度がエラーを防止する限界とな
っており、１３５ＴＰＩの記録再生トラック幅ＲＣが０
゜１１５ｍｍとすると書き直しのトラック幅は０．０５
７ｍｍ以上必要となり、４０５ＴＰＩ以上の上位の記録
再生トラック幅は０．０５ｍｍ以下なので１トラックだ
けでの書き直しでは上記問題が生じてしまう。

これに対して本実施例の場合、書き直した同一データ３
５ａ、３５ｂの間にガートバンドとして記録されない部
分が残るものの、その部分の幅は下位の記録再生トラッ
ク幅ＲＣの１０％以下であって、データ３５ａ、３５ｂ
の合計のトラック幅はトラック幅ＲＣの９０％以上であ
り、下位の磁気ヘッドでの再生時に出力低下は僅かであ
り、問題は生じない。

な８上記のトラックセンターＣ１，Ｃ２のずれＩＰがあ
ることにより、第３図の２トラックづつの書き直しを行
なうに当たってトランク位置決めの制御を容易に行なう
ことができる。即ち、上述のように、ヘッドの消去コア
４のトラック位置を下位のトランク位置に合わせて消去
と１回目の記録を行なった後、上位のトラックピッチ送
って２回目の記録を行なえばよい。

これに対してずれＩＰがないものとして、第３図の記録
を行なうことは不可能ではないが、へ・ンドの位置決め
の制御が大変複雑で困難なものとなり、実用的でない。

つまり、その場合、まず下位のトランク位置に合わせて
消去を行なった後、ずれ量Ｐだけヘッドを図中上方へ送
って１回目の記録を行ない１次にずれ量Ｐの２倍下方に
送って２回目の記録を行なうことになり、上位のトラッ
クピッチの送りを行なわず、送りピッチも２種類となり
、極めて変則的で複雑な制御を行うことになってしまう
。

以上のように１本実施例の磁気ヘッドによれば、上記の
トラックセンターのずれにより、第３図のような記録を
容易に行え、異なるトラック密度に対応して記録、再生
が可能である。しかも本実施例の磁気ヘッドの構造はコ
アアッセンブリｌが１つて第６図の従来例とさほど変わ
らず、簡単であり、第８図の従来例のようにコイルスペ
ースなどの問題がなく設計が容易であって、部品点数も
多くならず、安価に構成できる。またコアアッセンブリ
が１つなので、２つのコアアッセンブリ間でのクロスト
ークの問題がないとともに、ギャップ部分の媒体に対す
る摺動接触も安定しており、第８図の従来例のような記
録再生特性の劣化が無い。

第２実施例 ところで、上述の実施例の構成において、下位のトラッ
ク密度に対応した消去コア４のトラックセンターＣＩと
上位のトラック密度に対応した記録再生コア２のトラッ
クセンター０２のずれ量Ｐは、上位のトラック密度が高
くなるにつれて大きくしていかなければならない。

すなわち、第４図に他の実施例として示すように、下位
の記録済データ３０ａのトラック幅ＲＣに比べ上位のト
ラック密度が第３図の場合より更に高くなると、トラッ
クピッチＰＨが狭くなるとともに記録再生コア２のデー
タ３５の幅ＲＨも狭くなってくるので、下位の記録済デ
ータ３０ａを書き換える場合３トラック以上で同一デー
タを記録する必要が有る。

ここで、−Ｍ的な１〜４ＭＢのフロッピーディスクに使
用されている１３５Ｔ、ＰＩ（トラックピッチ＝１８７
．５μｍ）に対する上位機種のトラ・ツク密度によるト
ラックの書き換え範囲ＲＡと書き換えトラック数の関係
を第１Ｏ図の表に示しである。

第１Ｏ図において太線で囲まれた範囲が上位のトラック
密度による書き換え可能の範囲であり、上位の書き換え
範囲ＲＡが下位の記録済データ３０ａのトラック幅ＲＣ
の５０％以上で下位のトラックピッチ０．１８７５ｍｍ
を超えない範囲である。この書き換え可能な範囲内で書
き換え範囲ＲＡが記録済みデータ３．０ａのトラック幅
ＲＣに近い値となるために、上位機種が４０５ＴＰＩの
場合は、上位の書き換え範囲ＲＡ＝Ｐ）］　（上位のト
ラ・ンクビッチ）　＋ＲＨ（上位のＲ／Ｗトラ・ンク幅
）と２トラック記録する必要が有り、６７７ＴＰＩの場
合はＲＡ＝２ＸＰＨ＋ＲＨで第４図に示すような３トラ
ックの記録が必要となる。以下。

上位のトラック密度が高くなるにつれて、３ｘｌ）Ｈ＋
ＲＨで４トラック、４ＸＰＨ＋ＲＨで５トラック、５ｘ
ＰＨ＋ＲＨで６トラック、６×ＰＨ＋ＲＨで７トラック
と書き換えのトラ・ツク数が増加する。

そして磁気ヘッドにおけるずれ量ＰはＲＡ＝ＰＨ＋ＲＨ
でＰＨ／２．ＲＡ＝２ＰＦ（＋ＲＦ（でＰＨ，ＲＡ＝３
ＰＨ＋ＲＨで１．５ＰＨというように、書き換えのトラ
・ツク数が１増加する毎番こ０．５ＰＨずつ増加する。

なお第１０図では上位のトラ・ツク密度が下位の整数倍
である場合を示したが、整数倍でなくてもよいことは言
うまでもない。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、回転
磁気記録媒体としての磁気ディスクに対し摺動接触して
情報の磁気記録または再生を行なう磁気ヘッドにおいて
、該ヘッドの磁気コアは、高トラック密度に対応してト
ラック幅が狭い記録再生用磁気ギャップと、該ギャップ
の媒体摺動方向上流側の近傍に配され低トラック密度に
対応してトラック幅が広い消去用磁気ギヤ・ンプを有し
。

前記記録再生用磁気ギャップのトラック幅方向の中央が
前記消去用磁気ギャップのトラック幅方向の中央に対し
てトラック幅方向に所定量ずれている構造を採用したの
で、前記の低トラック密度で記録されたディスクに対し
て、高トラック密度で同一データを複数トラック記録し
てデータの書き換えを行なうとして、その場合に上記の
ギャップ中央の位置のずれにより、磁気ヘッドのトラッ
ク位！決め制御を容易に行なうことができる。このよう
にして異なるトラック密度に対応して記録、再生を行な
うことができ、しかも構造が簡単で安価に構成でき、ク
ロストークなどの問題もなく、記録再生特性の良好な優
れた磁気ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による磁気ヘッドの構造を示す
正面図、第２図は同磁気ヘッドの磁気コアのギャップ部
の拡大図、第３図は同磁気ヘッドにより下位の媒体を記
録する場合の記録方法の説明図、第４図は他の実施例に
よる下位の媒体を記録する場合の説明図、第５図（Ａ）
は従来の磁気ヘッドの構造を示す正面図、第５図（Ｂ）
は同磁気ヘッドの磁気コアのギャップ部の拡大図、第６
図（Ａ）は他の従来の磁気へ・ンドの正面図、第６図（
Ｂ）は同磁気ヘッドの磁気コアのギャップ部の拡大図、
第７図（Ａ）は更に異なる従来の磁気ヘッドの正面図、
第７図（Ｂ）は同磁気ヘッドの磁気コアのギャップ部の
拡大図、第８図は従来の複合型磁気ヘッドの正面図、第
９図は容量が異なる各種３５インチＦＤＤの記録密度に
関わる特性を示す表口、第１Ｏ図は下位のトラック密度
に対し上位のトラック密度で書き換えを行なう場合のト
ラックピッチ、トラック幅、トラック数の関係を示す表
口である。 ｌ・−・コアアッセンブリ　２・・−記録再生コア３・
・・記録再生ギャップ　４・・−消去コア５−・・消去
ギャップ　　　６・・−間隔板７．８−・・スライダ　
　　９・・・摺動面ｌＯ−・・磁気ヘッド １１・・・高飽和磁束密度の薄膜 ＣＩ・・・消去コアのトラックセンタ Ｃ２・・・記録再生コアのトラックセンタＰ−・トラッ
クセンターＣ１，Ｃ２のずれ量特許出願人　キャノン電
子株式会社　−０代理人　　　弁理士　加　藤　卓 ／８めｈム伝へ一／Ｆの正直ｕ９ 第５図（Ａ） キー−ノブ１９の楕人旧 第５図（Ｂ） Ｃｈ 寸 へ −免ヘットの正盾五口 第７図（Ａ） キ卆、７ブ舎昏めｈ２畑 第７図（Ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）回転磁気記録媒体としての磁気ディスクに対し摺動
   接触して情報の磁気記録または再生を行なう磁気ヘッド
   において、 該ヘッドの磁気コアは、高トラック密度に対応してトラ
   ック幅が狭い記録再生用磁気ギャップと、該ギャップの
   媒体摺動方向上流側の近傍に配され低トラック密度に対
   応してトラック幅が広い消去用磁気ギャップを有し、 前記記録再生用磁気ギャップのトラック幅方向の中央が
   前記消去用磁気ギャップのトラック幅方向の中央に対し
   てトラック幅方向に所定量ずれていることを特徴とする
   磁気ヘッド。