JPH09180123A

JPH09180123A - 磁気ヘッドおよびこの磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装置ならびにこの磁気記録再生装置を用いて記録された磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH09180123A
Application number: JP33715095A
Authority: JP
Inventors: Kenkichi Inada; 健吉稲田; Takeo Yamashita; 武夫山下; Takeshi Miura; 岳史三浦; Shiyuuzou Sasajima; 崇三笹嶋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】高飽和磁束密度の金属磁性膜と金属磁性酸化物
を用いた複合型磁気ヘッドにおいて、高精度のトラック
幅とともに良好な記録再生特性を得る。【解決手段】コア半体同士を接合一体化した後に磁気テ
ープ対接面からトラック幅規制溝の加工を行い、このト
ラック幅規制溝の深さを所定の範囲に規定する。これに
より、ギャップ近傍における金属磁性膜の必要断面積を
確保可能とし、良好な特性の磁気ヘッド、およびこの磁
気ヘッドを用いた磁気記録再生装置、ならびにこの磁気
記録再生装置を用いて記録された磁気媒体を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテ−プレコ
−ダ−（ＶＴＲ）やデ−タレコ−ダ−等のように、メタ
ルテープに代表される高保磁力媒体を用いた磁気記録シ
ステムに係り、特に、狭トラック記録する場合に好適な
ギャップ部構成の磁気ヘッド、およびこれを用いた磁気
記録再生装置、ならびにこの磁気記録再生装置を用いて
記録された磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度磁気記録には高保磁力（Ｈｃ）を
有するメタルテ−プ等が用いられているが、これに対応
する磁気ヘッドも従来のフェライト材に代わり、高飽和
磁束密度を有する金属磁性膜、例えばＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ
合金やＣｏ系非晶質合金を主磁気コアとして用いた複合
型の磁気ヘッドが種々実用化されている。特に、磁気記
録の高密度化に伴って、磁気記録媒体に記録される記録
トラック幅の狭小化が進められており、これに対応して
磁気ヘッドのトラック幅も極めて狭いものが要求されて
いる。このような磁気ヘッドとして、出願人は例えば特
開平４−３０３０８号公報、特開平４−１８２９０６号
公報に記載の構成等を提案してきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この磁気ヘッドは、図
１２に示すように、Ｍｎ−Ｚｎフェライトなどの金属酸
化物により形成される一対の磁気コア基体部１１、１２
と、この磁気コア基体部１１，１２の磁性膜形成面１１
ａ，１２ａに高飽和磁束密度の金属磁性膜１３，１４が
スパッタ法により形成され、それぞれの磁気コア半体２
０，２１が構成されている。ここで、各磁気コア半体２
０，２１に形成される金属磁性膜１３，１４の膜厚ｔは
その磁気コア半体２０，２１の突合せ面である接合面、
すなわち磁気ギャップ形成面に露出し、トラック幅Ｔｗ
より広く、平坦状に形成する。そして、上述の如く構成
された一対の磁気コア半体２０，２１をＳｉＯ₂膜等の
ギャップ材を介し、金属磁性膜同志を突合せ、磁気ギャ
ップ１５となるように構成される。更に、上述の磁気ギ
ャップ１５を形成した磁気媒体対接面の両端部には、ト
ラック幅Ｔｗを残して平行にトラック幅規制溝１７が削
除状に形成され、この溝に非磁性のセラミック１８が充
填されており、金属磁性膜１３，１４の摩耗を防止する
ように構成されている。

【０００４】このように一対の磁気コア半体を接合後に
磁気媒体対接面からトラック幅加工を行なうことによっ
て、金属磁性膜の厚みバラツキや、金属磁性膜同士の突
合せズレが起こっても、所望のトラック幅を高精度に規
定することができる。また、トラック幅の外側の金属磁
性膜部が磁気媒体対接面に露出しないために、隣接や隣
々接記録トラックからのクロスト−クが抑制され、記録
再生特性に優れた磁気ヘッドとなる。しかしながら、前
述の図１２に示す磁気ヘッドおよび従来提案において、
発明者らは、更なる性能改善を検討する中で、以下に述
べるような新規課題を見出した。すなわち、（１）本ヘッドは一対の磁気コア半体を接合後に、磁気
記録媒体対接面からトラック幅加工を行うために、磁気
記録媒体対接面に残るコア基体部の金属磁性酸化物およ
び高飽和磁束密度の金属磁性膜はトラック幅と同じ幅と
なる。従ってトラック幅Ｔｗが３０μｍ程度以下と狭く
なった場合、金属磁性酸化物１１，１２の先端部の磁気
抵抗が高くなり、金属磁性膜との境界近傍が飽和し、記
録特性が劣化する。また同様に金属磁性膜１３，１４は
主としてギャップ部近傍に局在して形成されており、体
積が少ないために、たとえ高飽和磁束密度の磁性材料を
配置したとしても、その効果は充分に発揮されない。（２）磁気記録媒体対接面からトラック幅加工を行う際
の加工は、切込状に形成されるコイル巻線用溝の磁気ギ
ャップ側端部よりも深く加工する必要がある。さもなく
ば磁気ヘッド走行中の摩耗によって、トラック幅が変化
することになる。一方、トラック幅加工寸法Ｄが深くな
り過ぎると金属磁性膜磁路が切断され、大幅に磁気抵抗
が増大することになり、磁気ヘッドの記録再生特性が大
きく劣化する。

【０００５】本発明の目的はこれらの新規課題を解決す
ることにあって、トラック幅精度が高く、かつ複合ヘッ
ドの特徴を充分に発揮できて記録再生特性が良好な磁気
ヘッド、およびこれを用いて高密度記録が可能な磁気記
録再生装置、ならびにこの磁気記録再生装置を用いて記
録された磁気記録媒体を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では以下の構成を採用する。１）一対のコア基体が、その間に金属磁性部を配して一
体化され、磁気コアを形成してなる磁気ヘッドにおい
て、前記コア基体の一面側には、前記金属磁性部が、ト
ラック幅方向で、所定のトラック幅以上の幅にわたり配
され、前記配された金属磁性部が、トラック幅方向で、
所定のトラック幅以上の幅にわたり平坦状とされ、少な
くとも一方のコア基体の前記一面側には、ギャップ深さ
方向において所定の幅を有する切込状部が形成され、前
記金属磁性部の平坦状部同士が接合されて磁気ギャップ
が形成され、前記磁気コアの磁気媒体と対向するための
面は、ギャップ深さ方向において、前記切込状部の磁気
ギャップ側端部位置以上に深く、かつ所定のトラック幅
を残して削除状とされ、前記切込状部が形成されたコア
基体の金属磁性部が、ギャップ深さ方向において、前記
削除状部の最深部位置で非断絶的に連続状とされてなる
構成とする。

【０００７】２）一対のコア基体が、その間に金属磁性
部を配して一体化され、磁気コアを形成してなる磁気ヘ
ッドにおいて、前記コア基体の一面側には、ギャップ深
さ方向に尾根状に延びる山形突起が形成され、前記山形
突起の面上には、前記金属磁性部が、略均一な厚みで、
かつトラック幅方向で所定のトラック幅以上の幅にわた
り配され、前記配された金属磁性部の嶺状部分が、トラ
ック幅方向で、所定のトラック幅以上の幅にわたり平坦
状とされ、少なくとも一方のコア基体の前記一面側に
は、ギャップ深さ方向において、所定の幅を有し、かつ
前記平坦状とされた金属磁性部を分断するように切込状
部が形成され、前記金属磁性部の平坦状部同士が接合さ
れて磁気ギャップが形成され、前記磁気コアの磁気媒体
と対向するための面は、ギャップ深さ方向において、前
記切込状部の磁気ギャップ側端部位置以上に深く、かつ
所定のトラック幅を残して削除状とされ、前記切込状部
が形成されたコア基体の金属磁性部が、ギャップ深さ方
向において、前記削除状部の最深部位置で非断絶的に連
続状とされてなる構成とする。

【０００８】３）一対のコア基体が、その間に金属磁性
部を配して一体化され、磁気コアを形成してなる磁気ヘ
ッドにおいて、前記コア基体の一面側には、ギャップ深
さ方向に尾根状に延び、その嶺状部分のなす角度がθｗ
（°）の山形突起が形成され、前記山形突起の面上に、
前記金属磁性部が、略均一な厚みｔ（μｍ）で、かつト
ラック幅方向で所定のトラック幅Ｔｗ（μｍ）以上の幅
にわたり配され、前記配された金属磁性部の嶺状部分
が、トラック幅方向で、前記所定のトラック幅以上の加
工トラック幅Ｔｗｋ（μｍ）にわたり平坦状とされ、少
なくとも一方のコア基体の前記一面側には、ギャップ深
さ方向において、所定の幅を有し、磁気ギャップ側端部
の傾斜角度がθｃ（°）をなし、かつ前記平坦状とされ
た金属磁性部を分断するように切込状部が形成され、前
記金属磁性部の平坦状部同士が接合されて、アジマス角
度θａｚ（°）をなす磁気ギャップが形成され、前記磁
気コアの磁気媒体と対向するための面は、ギャップ深さ
方向において、前記切込状部の磁気ギャップ側端部位置
から余裕深さＤ（μｍ）だけ深く、かつ前記所定のトラ
ック幅を残して削除状とされ、前記余裕深さＤは、０＜Ｄ＜｛２ｔ−（Ｔｗｋ−Ｔｗ）×ｃｏｓ(θｗ／
２)｝／［｛ｓｉｎ(θｗ／２)＋ｃｏｓ(θｗ／２)×ｔ
ａｎ(θａｚ)｝×ｔａｎ(θｃ)］の関係を満足してなる構成とする。４）前記３）の磁気ヘッドにおいて、前記切込状部の磁
気ギャップ側端部の傾斜角度θｃが５０°≧θｃ≧２０
°で、かつ前記山形突起の頂点部角度θｗが１２０°≧
θｗ≧４０°の範囲にある構成とする。

【０００９】５）前記３）の磁気ヘッドにおいて、前記
切込状部の磁気ギャップ側端部の傾斜角度θｃが４０°
≧θｃ≧２０°で、かつ前記山形突起の頂点部角度θｗ
が６０°≧θｗ≧４０°の範囲にある構成とする。６）前記３）の磁気ヘッドにおいて、前記切込状部の磁
気ギャップ側端部の傾斜角度θｃが３５°≧θｃ≧２５
°で、かつ前記山形突起の頂点部角度θｗが５５°≧θ
ｗ≧４５°の範囲にある構成とする。７）前記１）ないし６）のいずれかの磁気ヘッドにおい
て、前記所定のトラック幅は、２０μｍ以下とされてな
る構成とする。８）前記１）ないし６）のいずれかの磁気ヘッドにおい
て、前記所定のトラック幅は、１０μｍ以下とされてな
る構成とする。９）前記１）ないし６）のいずれかの磁気ヘッドにおい
て、前記所定のトラック幅は、５μｍ以下とされてなる
構成とする。１０）前記１）ないし９）のいずれかの磁気ヘッドにお
いて、前記磁気コアの削除状部は、前記磁気媒体と対向
するための面のエッジ部と略平行に形成されてなる構成
とする。

【００１０】１１）前記１）ないし１０）のいずれかの
磁気ヘッドにおいて、前記磁気コアの削除状部には、こ
れを埋めるように所定の材料が配置されてなる構成とす
る。１２）前記１１）の磁気ヘッドにおいて、前記磁気コア
の削除状部に、非磁性セラミック材を配してなる構成と
する。１３）前記１２）の磁気ヘッドにおいて、前記非磁性セ
ラミック材が、ＳｉＯ₂、ＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆、Ａｌ
₂Ｏ₃、Ｍｇ₂ＳｉＯ₄（フォルステライト）、もしくはＭ
ｇＳｉＯ₃（ステアタイト）、またはこれらの２つ以上
の組合せである構成とする。１４）前記１）ないし１３）のいずれかの磁気ヘッドに
おいて、前記コア基体は、Ｍｎ−Ｚｎフェライトからな
り、前記金属磁性部は、Ｃｏ系非晶質合金膜からなる構
成とする。１５）前記１）ないし１３）のいずれかの磁気ヘッドに
おいて、前記コア基体は、Ｍｎ−Ｚｎフェライトからな
り、前記金属磁性部は、Ｆｅ系の金属磁性膜からなる構
成とする。１６）前記１）ないし１３）に記載のいずれかの磁気ヘ
ッドと、前記磁気ヘッドを保持するとともに、前記磁気
媒体に対して信号を記録、及びまたは再生可能に対向さ
せるヘッド保持手段と、前記磁気ヘッドと前記磁気媒体
とが所定の速度で相対動するように駆動する駆動手段
と、前記磁気ヘッドに記録信号を出力、及びまたは前記
磁気ヘッドから再生信号が入力される信号処理手段とを
備えてなる構成の磁気記録再生装置とする。

【００１１】１７）前記１６）の磁気記録再生装置にお
いて、前記磁気媒体は磁気テープであり、前記ヘッド保
持手段は、前記磁気ヘッドを回転可能に保持してなる回
転ドラムであり、ヘリカルスキャン型のテープレコーダ
として構成する。１８）前記１６）の磁気記録再生装置において、前記磁
気媒体は磁気テープであり、前記ヘッド保持手段は、信
号の記録及びまたは再生中に前記磁気ヘッドを静止させ
て保持してなり、固定ヘッド型のテープレコーダとして
構成する。１９）前記１６）の磁気記録再生装置において、前記磁
気媒体は円形状をなす磁気ディスク、または磁気フロッ
ピーであり、前記ヘッド保持手段は、前記磁気ヘッドを
前記磁気ディスク、または前記磁気フロッピーの径方向
に移動可能に保持してなり、ディスク装置、またはフロ
ッピー装置として構成する。２０）前記１６）ないし１９）のいずれかの磁気記録再
生装置において、前記磁気記録再生装置は、記録媒体上
における記録信号のトラックピッチが前記磁気ヘッドの
トラック幅とほぼ等しくされてなる構成とする。

【００１２】２１）前記２０）の磁気記録再生装置にお
いて、前記記録信号のトラックピッチは、２０μｍ以下
とされてなる構成とする。２２）前記２０）の磁気記録再生装置において、前記記
録信号のトラックピッチは、１０μｍ以下とされてなる
構成とする。２３）前記２０）の磁気記録再生装置において、前記記
録信号のトラックピッチは、５μｍ以下とされてなる構
成とする。２４）前記１６）ないし１９）のいずれかの磁気記録再
生装置を用いて信号を記録された磁気記録媒体であっ
て、記録信号のトラックピッチが前記磁気ヘッドのトラ
ック幅とほぼ等しくされてなる構成とする。

【００１３】２５）前記２４）に記載の磁気記録媒体に
おいて、前記記録信号のトラックピッチは、２０μｍ以
下とされてなる構成とする。２６）前記２４）に記載の磁気記録媒体において、前記
記録信号のトラックピッチは、１０μｍ以下とされてな
る構成とする。２７）前記２４）に記載の磁気記録媒体において、前記
記録信号のトラックピッチは、５μｍ以下とされてなる
構成とする。

【００１４】そして、前記１）ないし２７）の各手段
は、以下のように作用する。ａ）前記１）ないし３）の構成において、磁気ヘッドの
記録再生性能を向上させるためには、磁路の特に磁気ギ
ャップ近傍の、ｉ）磁気抵抗の低減、ii）金属磁性部体
積の確保、が重要課題となる。

【００１５】前記ｉ）に関しては、磁気ギャップ近傍の
金属磁性部は、例えば金属酸化物磁性材料からなるコア
基体と比べて、磁気抵抗がはるかに小さい。ここで、図
１（ｂ）に示すように、前記切込状部が形成されたコア
基体の金属磁性部の、磁気ギャップ近傍の磁路断面積
（図中でハッチングを付した範囲）をＳとし、前記余裕
深さＤ(μｍ)とこの磁路断面積Ｓ(μｍ)との関係を前記
切込状部の磁気ギャップ側端部の傾斜角度θｃをパラメ
ーターとして図３に示す。余裕深さＤが大きくなるにつ
れて磁路断面積Ｓは減少し、Ｄがある値以上になると金
属磁性部の磁路は寸断され、コア基体部のみで磁路を確
保することになり、磁気抵抗が増大し、磁気ヘッドの記
録再生特性が大きく劣化する。これに対し、前記削除状
部の最深部位置で金属磁性部がギャップ深さ方向で断絶
されることなく連続状とされる本構成によれば、磁気ギ
ャップ近傍の磁気抵抗を小さくする作用が得られる。

【００１６】なお、本構成の磁気ヘッドの、前記切込状
部の形成されたコア基体の切込状部においては、金属磁
性部がギャップ深さ方向に分断される構成となる。しか
し、ギャップ深さ方向でこの分断部位置においては、磁
気ギャップ近傍とは異なり、金属磁性部とコア基体とは
十分に大きな断面積で接合されており、金属磁性部と比
べれば透磁率が低いコア基体部分であっても磁気抵抗値
は十分に低減されている。よって、記録再生性能に対す
る影響は、前記磁気ギャップ近傍の場合と比べて軽微な
るものである。また、前記ii）に関しては、高飽和磁束
密度の特性を有する金属磁性部の体積は、そのヘッド
の、特に記録特性を左右するが、前記最深部分の構成に
より、この金属磁性部の体積を十分に確保可能とする作
用も合わせ得られるものである。

【００１７】ｂ）前記４）ないし６）の構成において、
前記切込状部の磁気ギャップ側端部の傾斜角度θｃは、
過大になると前記削除状部形成時の削除深さ誤差の影響
を受けやすくなり、金属磁性部が断絶されることが危惧
される。また、過小になると磁気ギャップ部に磁界が集
中しにくくなり、記録再生特性が劣化する。また、前記
山形突起の頂点部角度θｗは、過大になると擬似ギャッ
プの影響が生じ、また過小になると磁気ギャップ近傍の
金属磁性部の体積が減少し、記録再生特性が劣化する。
さらに、前記傾斜角度θｃと頂点部角度θｗとは、３次
元的に相関して磁気ギャップ部の金属磁性部の形状寸法
を決定する。よって、両値の設定範囲の組合せにおいて
適正条件が存在してきて、少なくとも前記４）、好まし
くは前記５）、さらに好ましくは前記６）がその条件範
囲である。

【００１８】ｃ）前記７）ないし９）の構成において、
本発明の磁気ヘッドは、前記所定のトラック幅が小さく
なるほど有効となる。すなわち、トラック幅の必要加工
精度は一般に所定のトラック幅に対する比率で要求され
きて、概ね５ないし１０％程度である。本発明出願時に
おける磁気ヘッドの加工技術において、本発明のよう
に、削除状部を形成することが要求されてくるのは前記
７）の範囲であり、好ましくは前記８）、さらに好まし
くは前記９）がその効果的な条件範囲である。ｄ）前記１０）の構成によれば、本発明の磁気ヘッド
を、ＶＴＲ等のように磁気媒体に摺接させて用いる場合
においても、磁気媒体と対向するための面のエッジ部が
磁気媒体にひっかかるようにして摺接することがなく、
磁気媒体を損傷させたりすることがない。

【００１９】ｅ）前記１１）ないし１３）の構成によれ
ば、本発明の磁気ヘッドを、ＶＴＲ等のように磁気媒体
に摺接させて用いる場合においても、磁気媒体との摺接
面積を増加させることができ、磁気ヘッドのギャップ深
さ方向への摩耗耐久性が改善される。ｆ）前記１４）、１５）の構成によれば、良好な記録再
生特性の磁気ヘッドを得ることができる。ｇ）前記１６）ないし１９）の構成によれば、トラック
幅、もしくはトラックピッチが高精度な各記録再生装置
を得ることができる。ｈ）前記２０）の構成によれば、記録トラックピッチが
磁気ヘッドのトラック幅とほぼ等しくされることから、
隣接トラックからのクロストークが抑制またはなくなる
とともに、ガードバンドを作ることなく記録トラック幅
が最大化される。これにより、狭トラックピッチ記録、
狭トラック幅ヘッドの組合せにおいても良好なる記録再
生特性が得られるとともに、高密度記録の磁気記録再生
装置が実現される。

【００２０】ｉ）前記２１）ないし２３）の構成によれ
ば、記録トラックピッチを前記２１）の範囲、好ましく
は前記２２）、さらに好ましくは前記２３）とすること
により、前記ｃ）と同様に本願発明をより効果的なもの
とすることができる。ｊ）前記２４）の構成によれば、記録トラックピッチが
磁気ヘッドのトラック幅とほぼ等しくされることから、
隣接トラック記録時のオーバーライト部分からのクロス
トークが抑制またはなくなるとともに、ガードバンドを
作ることなく記録トラック幅が最大化される。これによ
り、狭トラックピッチ記録においても良好なる再生特性
が得られるとともに、高密度記録の磁気媒体が実現され
る。ｋ）前記２５）ないし２７）の構成によれば、記録トラ
ックピッチを前記２１）の範囲、好ましくは前記２
２）、さらに好ましくは前記２３）とすることにより、
前記ｃ）と同様に本願発明をより効果的なものとするこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
ないし図１１を用いて説明する。

【００２２】［実施の形態１］まず、実施の形態１を図
１ないし図３を用いて説明する。図１は、本発明の実施
の形態１に係る磁気ヘッドの、斜視図(ａ)、およびギャ
ップ近傍の磁気テープ対接面の拡大図(ｂ)、ならびに側
面の拡大図(ｃ)である。

【００２３】この磁気ヘッドにおいては、磁気コア基体
部１１，１２が金属酸化物磁性材料、例えばＭｎ−Ｚｎ
フェライトで形成され、磁気ギャップ形成面側に、嶺状
部のなす角度がθｗ＝６０°の山形の突起を形成し、高
飽和磁束密度金属磁性膜、例えばＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ非晶
質合金膜１３，１４がスパッタ法により膜厚ｔ＝２２μ
mにて形成され、それぞれ磁気コア半体２０，２１が構
成されている。ここで金属磁性膜１３，１４は磁気コア
半体の突き合わせ面、すなわちギャップ１５を形成する
面に露出しており、所望のトラック幅Ｔｗ＝２０μｍよ
り広い加工トラック幅に、ラップ等の方法で平坦状に加
工されている。ちなみに、本実施の形態の場合は、この
加工トラック幅Ｔｗｋ＝２６μｍとしている。また、一
方の磁気コア半体２０には、磁気ギャップ側端部の傾斜
角度θｃ＝６０°のコイル巻線用の窓１９が切込状に形
成されている。さらに、山形の突起の上に形成された金
属磁性膜１３，１４の間の部分には、コア半体同士を接
合するガラス１６が充填されている。

【００２４】本実施の形態では、さらに上述の磁気ギャ
ップ１５を形成した磁気媒体対接面の面端部に、所望の
トラック幅Ｔｗ＝２０μｍを残して平行に、コイル巻線
用の窓１９の磁気ギャップ側端部位置よりも余裕深さＤ
＝１０μｍ分だけ深く、削除状にトラック幅規制溝１７
が形成されている。この余裕深さＤの１０μｍという値
の根拠としては、前記トラック幅規制溝１７の加工深さ
バラツキを考慮しても前記窓１９の磁気ギャップ側端部
位置よりも確実に深く加工可能とする最小限の値として
設定されているものである。そしてこのトラック幅規制
溝１７部に非磁性のセラミック１８が充填され、耐摩耗
性が改善されている。図２は、図１（ａ）に対し、前記
非磁性のセラミック１８が充填される直前の状態を示す
ものである。ここで、トラック幅規制溝１７の余裕深さ
Ｄを深くしてゆくと、コイル巻線用の窓１９の形成され
た側の磁気コア半体２０において、磁路となる金属磁性
膜１３の１３ａ部分において、断面積Ｓ(図１(ｂ)の斜
線部)が小さくなってゆき、ある深さ以上にすると金属
磁性膜１３の磁路が寸断され著しく記録再生特性が劣化
する。このときの金属磁性膜磁路の断面積Ｓとトラック
幅規制溝の余裕深さＤとの関係をコイル巻線溝の先端部
傾斜角度θｃをパラメータとして図３に示す。

【００２５】よって、金属磁性膜１３の磁路が寸断され
ないようにするための条件を３次元幾何的に考えると、
図１、図２に示したような磁気ヘッド、すなわち、一対
のコア基体が、その間に金属磁性部を配して一体化さ
れ、磁気コアを形成し、前記コア基体の一面側には、ギ
ャップ深さ方向に尾根状に延び、その嶺状部分のなす角
度がθｗ（°）の山形突起が形成され、前記山形突起の
面上に、前記金属磁性部が、略均一な厚みｔ（μｍ）
で、かつトラック幅方向で所定のトラック幅Ｔｗ（μ
ｍ）以上の幅にわたり配され、前記配された金属磁性部
の嶺状部分が、トラック幅方向で、前記所定のトラック
幅以上の加工トラック幅Ｔｗｋ（μｍ）にわたり平坦状
とされ、少なくとも一方のコア基体の前記一面側には、
ギャップ深さ方向において、所定の幅を有し、磁気ギャ
ップ側端部の傾斜角度がθｃ（°）をなし、かつ前記平
坦状とされた金属磁性部を分断するように切込状部が形
成され、前記金属磁性部の平坦状部同士が接合されて、
アジマス角度θａｚ（°）をなす磁気ギャップが形成さ
れ、前記磁気コアの磁気媒体と対向するための面は、ギ
ャップ深さ方向において、前記切込状部の磁気ギャップ
側端部位置から余裕深さＤ（μｍ）だけ深く、かつ前記
所定のトラック幅を残して削除状とされてなる構成のも
のにおいては、トラック幅規制溝１７の余裕深さＤを以
下の（数１）式で得られる値の範囲に設定する必要があ
る。０＜Ｄ＜｛２ｔ−（Ｔｗｋ−Ｔｗ）×ｃｏｓ(θｗ／２)｝／［｛ｓｉｎ(θｗ／２)＋ｃｏｓ(θｗ／２)×ｔａｎ(θａｚ)｝×ｔａｎ(θｃ)］（数１）本実施の形態の場合を上式より求めると、約Ｄ＜２５
μｍとする必要があることが判る。なお、上記（数１）
式は、以下の実施の形態２ないし４のいずれにも適用可
能である。

【００２６】［実施の形態２］次に、本発明の実施の形
態２について説明する。図４は実施の形態２に関わる磁
気ヘッドのギャップ近傍の磁気テープ対接面の拡大図
(ａ)および側面の拡大図(ｂ)である。本発明の磁気ヘッ
ドは、実施の形態１で示したようにトラック幅規制溝の
深さで磁気記録再生特性が大きく変化する。しかしなが
ら、このトラック幅規制溝の深さを加工でその精度を制
御するのは困難で、深さ寸法Ｄは±１０μｍ程度のばら
つきを生じる。そこで、実施の形態２に示した磁気ヘッ
ドは、コア基体部１１，１２の磁気ギャップ形成面側に
頂点部の角度θｗ=５０°の山形の突起を形成し、高飽
和磁束密度の金属磁性膜１３，１４がスパッタ法により
膜厚ｔ＝３０μｍ形成されている。また、一方のコア基
体１１には、先端部傾斜角度θｃ＝３０°のコイル巻線
用の窓が形成されている。

【００２７】本実施の形態の場合の、トラック幅規制溝
の余裕深さＤと金属磁性膜１３の磁路断面積Ｓとの関係
を図５に示す。同図より、本実施の形態２において、磁
路断面積Ｓを０としないためのトラック幅規制溝の余裕
深さＤは約１４０μｍ以下でよいことが分かる。なお、
このコイル巻線用の窓１９の先端部の形状については、
図６のように、トラック幅規制溝の余裕深さＤの加工誤
差を考慮したとき最も深く削除されうる深さもしくはこ
れよりわずかに深い深さＤ’までを、狭い例えば０．０
５ないし０．２ｍｍぐらいの幅ｌにて平行な段付状とし
てもよい。そしてこのときには、トラック幅規制溝の余
裕深さＤの加工誤差によらず、所定の金属磁性膜１３の
磁路断面積Ｓを確保することができる。また、図７のよ
うに、前記深さＤ’までの角度θｃ（例えば約３０°）
をこれより深い部分の角度θｃ’（例えば約６０°）よ
りも小さく形成する構成としてもよい。

【００２８】また、図８のように、窓１９の先端部を内
側に凸となるような円弧状に形成する構成としてもよ
い。前記のいずれの場合も、本実施の形態２において
は、実施の形態１で示した磁気ヘッドよりもトラック幅
規制溝の余裕深さＤの加工精度がより許容でき、かつ金
属磁性膜の磁路断面積も充分に確保することができ良好
な記録再生特性の磁気ヘッドが得られる。

【００２９】［実施の形態３］次に、本発明の実施の形
態３について説明する。図９は、実施の形態３に係る磁
気ヘッドの斜視図(ａ)、およびギャップ近傍の磁気テー
プ対接面の拡大図(ｂ)、ならびに側面図(ｃ)である。こ
の磁気ヘッドにおいては、コア基体部１１，１２が金属
酸化物磁性材料、例えばＭｎ−Ｚｎフェライトで形成さ
れ磁気ギャップ形成面側に、嶺状部分の角度θｗ＝６０
°の山形突起を形成し、高飽和磁束密度の金属磁性膜、
例えばＣｏ−Ｎｂ−Ｚｒ非晶質合金１３，１４がスパッ
タ法により膜厚ｔ＝２２μｍに形成され、それぞれ磁気
コア半体２０，２１が構成されている。また所望のトラ
ック幅Ｔｗ＝２０μｍに対して、加工トラック幅Ｔｗｋ
＝２６μｍとしており、コイル巻線用窓１９の先端部傾
斜角度はθｃ＝６０°に設定している。本実施の形態の
場合は、所望のトラック幅Ｔｗ＝２０μｍを残して平行
にトラック幅規制溝１７がコイル巻専用の窓の先端部よ
り深さＤ＝１０μmで形成されて、この溝に非磁性のセ
ラミック１８が充填されており、トラック幅規制溝１７
は磁気ヘッド摺動面のコアエッジに対してθ_M＝１０°
傾いて加工される場合の例を示している。この場合、コ
ア基体の山形突起部の頂点角度θｗをトラック幅規制溝
の摺動面のコアエッジに対する角度θ_Mで補正して考え
ればよい。すなわち、 θｗ′＝θｗ−２×θ_M＝４０° である。

【００３０】なお、トラック幅規制溝の角度を変えて、
金属磁性膜と平行に近づけることで金属磁性膜の磁路断
面積を充分に確保することはできるが、あまり傾けすぎ
ると磁気テープ対接面の金属酸化物磁性材料および、金
属磁性膜が磁気ヘッド走行方向と極端に非平行となるこ
とより、磁気ヘッド摺動特性が大幅に低下するので、好
ましくは３０°以下がよい。

【００３１】［実施の形態４］次に、本発明の実施の形
態４について説明する。図１０は、実施の形態４に係る
ヘリカルスキャン型テープレコーダの磁気記録再生装置
１００の全体構成を示すブロック図である。同図におい
て、１ａ，１ｂは前記実施の形態１ないし３の磁気ヘッ
ド、１２０はこの磁気ヘッド１ａ，１ｂを搭載した回転
ドラム、１１０は２つのリール１３０ａ，１３０ｂにテ
ープが巻装されたテープカセット、１４０ａ，１４０ｂ
はテープカセットからテープを引出し所定角度にわたり
記録再生可能に回転ドラム１１０に巻きつけるとともに
所定のテープ走行路を形成するテープガイド、１０１は
回転ドラム１２０およびリール１３０ａ，１３０ｂ等を
駆動するための駆動手段、１０２は外部からの記録信号
および／または回転ドラムからの再生信号を処理する信
号処理手段である。また、磁気記録再生装置１００は、
信号処理手段と接続された入力端子１０４および出力端
子１０３とを有している。そして、例えば、入力端子１
０４はカメラ３００等の出力手段と接続され、出力端子
１０３はモニタ２００等の入力手段と接続されるもので
ある。図１１は、この磁気記録再生装置１００により記
録されたテープ上の記録トラックパターンである。そし
て、各トラック１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２
ｄのトラックピッチＴｐは、前記磁気ヘッドのトラック
幅Ｔｗと等しく、２０μmに設定されている。本発明の
磁気ヘッドのトラック幅Ｔｗは、前記の如く高精度に形
成されており、この磁気ヘッドを用いた磁気記録再生装
置において前記トラック幅Ｔｗとほぼ等しいトラックピ
ッチＴｐで記録することにより、隣接トラックからのク
ロストークを無くす、もしくは極小とすることができる
と同時に、ガードバンドを作ることなく高密度記録を実
現することができる。

【００３２】なお、磁気記録再生装置は、ヘリカルスキ
ャン型に代えてオーディオ用テープレコーダに代表され
る固定ヘッド型であってもよい。この場合、記録トラッ
クはテープ長手方向と平行状とし、テープの幅方向に複
数チャンネルのヘッドを配置するとともに、そのトラッ
クピッチＴｐは前記磁気ヘッドのトラック幅Ｔｗと等し
く２０μｍに設定すればよい。また、磁気記録再生装置
は、その記録媒体を磁気テープに代えて磁気ディスクま
たは磁気フロッピーとした、磁気ディスク装置または磁
気フロッピー装置であってもよい。この場合、記録トラ
ックは磁気ディスクまたは磁気フロッピーに同心円状、
またはスパイラル状とし、そのトラックピッチＴｐが前
記磁気ヘッドのトラック幅Ｔｗと等しく２０μｍになる
ようにヘッドを径方向に送ればよい。

【００３３】また、本発明は、そのトラックピッチＴｐ
およびトラック幅Ｔｗが、前記２０μｍに対してその磁
気記録システムが実用化可能な限り小さい方がそのクロ
ストーク防止効果が相対的に大きく表れ、好ましくは１
０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下である。さら
には、以上で述べた磁気記録再生装置により記録された
各種の磁気記録媒体は、隣接トラックと重ね合わせて記
録される部分が生じないまたはこれが極小とされること
により、記録トラックにはオーバーライトによる消し残
り部分がなくまたは極小とされた高いＳ／Ｎ比の信号が
記録されると同時に、ガードバンドを作ることなく高密
度記録を実現することができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属磁性
部を分断することなく所定のトラック幅に仕上げること
ができ、トラック幅精度が高く、かつ記録再生特性に優
れた磁気ヘッドを得ることができる。また、この磁気ヘ
ッドを用い、そのトラック幅と記録トラックピッチをほ
ぼ等しく構成することにより、隣接トラックからのクロ
ストークを抑制すると同時に、ガードバンドを作ること
なく高密度記録を実現する磁気記録再生装置、および磁
気記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る磁気ヘッドの斜視
図(ａ)、およびギャップ近傍の磁気テープ対接面の拡大
図(ｂ)、および側面の拡大図(ｃ)。

【図２】本発明の実施の形態１に係る磁気ヘッドのトラ
ック幅規制溝部充填前の状態を示す斜視図。

【図３】トラック幅規制溝の余裕深さと磁路断面積の関
係でコイル巻線溝先端角度の依存性を示すグラフ。

【図４】本発明の実施の形態２に係る磁気ヘッドの磁気
テープ対接接面の拡大図(ａ)、および側面の拡大図
(ｂ)。

【図５】トラック幅規制溝の余裕深さと金属磁性膜の磁
路断面積の関係を示すグラフ。

【図６】本発明の実施の形態２に係る磁気ヘッドの、コ
イル巻線溝先端部の代替え構成を示す側面図。

【図７】本発明の実施の形態２に係る磁気ヘッドの、コ
イル巻線溝先端部の代替え構成を示す側面図。

【図８】本発明の実施の形態２に係る磁気ヘッドの、コ
イル巻線溝先端部の代替え構成を示す側面図。

【図９】本発明の実施の形態３に係る磁気ヘッドの斜視
図(ａ)、およびギャップ近傍の磁気テープ対接面の拡大
図(ｂ)、ならびに側面の拡大図(ｃ)。

【図１０】本発明の実施の形態４に係る磁気記録再生装
置の全体構成を示すブロック図。

【図１１】本発明の実施の形態４に係る磁気記録再生装
置により記録されたテープ上の記録パターンを示す平面
図。

【図１２】従来技術による磁気ヘッドの斜視図(ａ)、お
よびギャップ近傍の磁気テープ対接面の拡大図(ｂ)。

【符号の説明】

１１，１２：磁気コア基体部、１１ａ，１２ａ：金属
磁性膜形成面１３，１４：金属磁性膜、１５：磁気ギャップ、１
６：充填ガラス１７：トラック幅規制溝、１８：非磁性セラミック１９：コイル巻線用の窓、２０，２１：コア半体、１
００：磁気記録再生装置、１２０：回転ドラム、１
１１：磁気テープ１１２：記録トラック、Ｓ：金属磁性膜磁路断面積
(μｍ^２） θｗ：コア基体部山形突起の先端角度（°） θｃ:コイル巻線用溝の先端部傾斜角度（°） θaz:磁気ヘッドのアジマス角度（°） θ_M:トラック幅規制溝の摺動面コアエッジに対する角度
（°）Ｔｗ：磁気ヘッドのトラック幅(μｍ) Ｔｗｋ：コア半体の突き合わせ面における加工トラック
幅(μｍ) ｔ：金属磁性膜の膜厚(μｍ)、Ｄ：トラック幅規制溝
の深さ(μｍ)。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者笹嶋崇三茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のコア基体が、その間に金属磁性部を
配して一体化され、磁気コアを形成してなる磁気ヘッド
において、前記コア基体の一面側には、前記金属磁性部が、トラッ
ク幅方向で、所定のトラック幅以上の幅にわたり配さ
れ、前記配された金属磁性部が、トラック幅方向で、所定の
トラック幅以上の幅にわたり平坦状とされ、少なくとも一方のコア基体の前記一面側には、ギャップ
深さ方向において所定の幅を有する切込状部が形成さ
れ、前記金属磁性部の平坦状部同士が接合されて磁気ギャッ
プが形成され、前記磁気コアの磁気媒体と対向するための面は、ギャッ
プ深さ方向において、前記切込状部の磁気ギャップ側端
部位置以上に深く、かつ所定のトラック幅を残して削除
状とされ、前記切込状部が形成されたコア基体の金属磁性部が、ギ
ャップ深さ方向において、前記削除状部の最深部位置で
非断絶的に連続状とされてなることを特徴とする磁気ヘ
ッド。
【請求項２】一対のコア基体が、その間に金属磁性部を
配して一体化され、磁気コアを形成してなる磁気ヘッド
において、前記コア基体の一面側には、ギャップ深さ方向に尾根状
に延びる山形突起が形成され、前記山形突起の面上には、前記金属磁性部が、略均一な
厚みで、かつトラック幅方向で所定のトラック幅以上の
幅にわたり配され、前記配された金属磁性部の嶺状部分が、トラック幅方向
で、所定のトラック幅以上の幅にわたり平坦状とされ、少なくとも一方のコア基体の前記一面側には、ギャップ
深さ方向において、所定の幅を有し、かつ前記平坦状と
された金属磁性部を分断するように切込状部が形成さ
れ、前記金属磁性部の平坦状部同士が接合されて磁気ギャッ
プが形成され、前記磁気コアの磁気媒体と対向するための面は、ギャッ
プ深さ方向において、前記切込状部の磁気ギャップ側端
部位置以上に深く、かつ所定のトラック幅を残して削除
状とされ、前記切込状部が形成されたコア基体の金属磁性部が、ギ
ャップ深さ方向において、前記削除状部の最深部位置で
非断絶的に連続状とされてなることを特徴とする磁気ヘ
ッド。
【請求項３】一対のコア基体が、その間に金属磁性部を
配して一体化され、磁気コアを形成してなる磁気ヘッド
において、前記コア基体の一面側には、ギャップ深さ方向に尾根状
に延び、その嶺状部分のなす角度がθｗ（°）の山形突
起が形成され、前記山形突起の面上に、前記金属磁性部が、略均一な厚
みｔ（μｍ）で、かつトラック幅方向で所定のトラック
幅Ｔｗ（μｍ）以上の幅にわたり配され、前記配された金属磁性部の嶺状部分が、トラック幅方向
で、前記所定のトラック幅以上の加工トラック幅Ｔｗｋ
（μｍ）にわたり平坦状とされ、少なくとも一方のコア基体の前記一面側には、ギャップ
深さ方向において、所定の幅を有し、磁気ギャップ側端
部の傾斜角度がθｃ（°）をなし、かつ前記平坦状とさ
れた金属磁性部を分断するように切込状部が形成され、前記金属磁性部の平坦状部同士が接合されて、アジマス
角度θａｚ（°）をなす磁気ギャップが形成され、前記磁気コアの磁気媒体と対向するための面は、ギャッ
プ深さ方向において、前記切込状部の磁気ギャップ側端
部位置から余裕深さＤ（μｍ）だけ深く、かつ前記所定
のトラック幅を残して削除状とされ、前記余裕深さＤは、０＜Ｄ＜｛２ｔ−（Ｔｗｋ−Ｔｗ）×ｃｏｓ(θｗ／
２)｝／［｛ｓｉｎ(θｗ／２)＋ｃｏｓ(θｗ／２)×ｔ
ａｎ(θａｚ)｝×ｔａｎ（θｃ）］の関係を満足してなることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項４】前記切込状部の磁気ギャップ側端部の傾斜
角度θｃが５０°≧θｃ≧２０°で、かつ前記山形突起
の頂点部角度θｗが１２０°≧θｗ≧４０°の範囲にあ
ることを特徴とする請求項３記載の磁気ヘッド。
【請求項５】前記切込状部の磁気ギャップ側端部の傾斜
角度θｃが４０°≧θｃ≧２０°で、かつ前記山形突起
の頂点部角度θｗが６０°≧θｗ≧４０°の範囲にある
ことを特徴とする請求項３記載の磁気ヘッド。
【請求項６】前記切込状部の磁気ギャップ側端部の傾斜
角度θｃが３５°≧θｃ≧２５°で、かつ前記山形突起
の頂点部角度θｗが５５°≧θｗ≧４５°の範囲にある
ことを特徴とする請求項３記載の磁気ヘッド。
【請求項７】前記所定のトラック幅は、２０μｍ以下と
されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項６の
いずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項８】前記所定のトラック幅は、１０μｍ以下と
されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項６の
いずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項９】前記所定のトラック幅は、５μｍ以下とさ
れてなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のい
ずれかに記載の磁気ヘッド。
【請求項１０】前記磁気コアの削除状部は、前記磁気媒
体と対向するための面のエッジ部と略平行に形成されて
なることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれ
かに記載の磁気ヘッド。
【請求項１１】前記磁気コアの削除状部には、これを埋
めるように所定の材料が配置されてなることを特徴とす
る請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の磁気ヘ
ッド。
【請求項１２】前記磁気コアの削除状部に配置されるの
は、非磁性セラミック材であることを特徴とする請求項
１１記載の磁気ヘッド。
【請求項１３】前記非磁性セラミック材が、ＳｉＯ₂、
ＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｍｇ₂ＳｉＯ₄（フォルス
テライト）、もしくはＭｇＳｉＯ₃（ステアタイト）、
またはこれらの２つ以上の組合せであることを特徴とす
る請求項１２記載の磁気ヘッド。
【請求項１４】前記コア基体は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト
からなり、前記金属磁性部は、Ｃｏ系非晶質合金膜からなることを
特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載
の磁気ヘッド。
【請求項１５】前記コア基体は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト
からなり、前記金属磁性部は、Ｆｅ系の金属磁性膜からなることを
特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載
の磁気ヘッド。
【請求項１６】請求項１ないし請求項１４のいずれかに
記載の磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを保持するとともに、前記磁気媒体に対
して信号を記録、及びまたは再生可能に対向させるヘッ
ド保持手段と、前記磁気ヘッドと前記磁気媒体とが所定の速度で相対動
するように駆動する駆動手段と、前記磁気ヘッドに記録信号を出力、及びまたは前記磁気
ヘッドから再生信号が入力される信号処理手段とを備え
てなることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１７】前記磁気媒体は磁気テープであり、前記ヘッド保持手段は、前記磁気ヘッドを回転可能に保
持してなる回転ドラムであり、ヘリカルスキャン型のテープレコーダとして構成されて
なることを特徴とする請求項１６記載の磁気記録再生装
置。
【請求項１８】前記磁気媒体は磁気テープであり、前記ヘッド保持手段は、信号の記録及びまたは再生中に
前記磁気ヘッドを静止させて保持してなり、固定ヘッド型のテープレコーダとして構成されてなるこ
とを特徴とする請求項１６記載の磁気記録再生装置。
【請求項１９】前記磁気媒体は円形状をなす磁気ディス
ク、または磁気フロッピーであり、前記ヘッド保持手段は、前記磁気ヘッドを前記磁気ディ
スク、または前記磁気フロッピーの径方向に移動可能に
保持してなり、ディスク装置、またはフロッピー装置として構成されて
なることを特徴とする請求項１６記載の磁気記録再生装
置。
【請求項２０】前記磁気記録再生装置は、記録媒体上に
おける記録信号のトラックピッチが前記磁気ヘッドのト
ラック幅とほぼ等しくされてなることを特徴とする請求
項１６ないし請求項１９のいずれかに記載の磁気記録再
生装置。
【請求項２１】前記記録信号のトラックピッチは、２０
μｍ以下とされてなることを特徴とする請求項２０記載
の磁気記録再生装置。
【請求項２２】前記記録信号のトラックピッチは、１０
μｍ以下とされてなることを特徴とする請求項２０記載
の磁気記録再生装置。
【請求項２３】前記記録信号のトラックピッチは、５μ
ｍ以下とされてなることを特徴とする請求項２０記載の
磁気記録再生装置。
【請求項２４】請求項１６ないし請求項１９のいずれか
に記載の磁気記録再生装置を用いて信号を記録された磁
気記録媒体であって、記録信号のトラックピッチが前記磁気ヘッドのトラック
幅とほぼ等しくされてなることを特徴とする磁気記録媒
体。
【請求項２５】前記記録信号のトラックピッチは、２０
μｍ以下とされてなることを特徴とする請求項２４記載
の磁気記録媒体。
【請求項２６】前記記録信号のトラックピッチは、１０
μｍ以下とされてなることを特徴とする請求項２４記載
の磁気記録媒体。
【請求項２７】前記記録信号のトラックピッチは、５μ
ｍ以下とされてなることを特徴とする請求項２４記載の
磁気記録媒体。