JPS63191308A - 磁気変換器ヘッドの構造 - 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） この発明は一般に磁気記録の分野に間し、特に磁気記録
及び再生（ｒ読み／書き」）動作で使われる変換器の構
造に間する。更に詳しくは、この発明はデジタルデータ
記憶装置、中でもぐ限定の意味でなく）かかる用途で使
われるテープレコーダ装置（「テープドライブ」）にお
いて特に有用な磁気変換器のコア構造に間する。

（従来の技術） はとんどのデータ記憶及び検索は、磁気記録装置、主に
ディスクドライブ及びテープドライブ（「ドライブ」と
いう用語はレコーダ／再生装置用の基本的工業表示とし
て受は入れられるようになった）を用いて行われる。デ
ィスクドライブの場合には、　「ハード」ディスクと「
フロッピー」ディスク２種類の媒体型があり、　「ハー
ド」ディスクは磁化可能な表面を有する剛性のプラッタ
−（円盤）で、ディスクの表面に対して薄膜または空気
を介して離間しながら空気力学的に「飛走」する変換器
によって磁束の変化が磁化表面上に記録する。　「フロ
ッピー」型ディスクドライブは、同じくディスク形状だ
が、磁気テープの性状がもっと強く、非常にフレキシブ
ルで、一般に磁化可能な金属酸化物の表面コーティング
を支持する重合材料のシートから成る磁気的に記録可能
な媒体を使用する。フロッピーディスクドライブではテ
ープドライブと同様、通常（磁気「ギャップ」における
）ヘッドの先端を、ヘッドを通って移動するフレナシプ
ル媒体の平面内へと突き出し、移動媒体と記録ヘッドの
間の直接接触を維持することによって記録が達成される
。

テープドライブは一般に、あるいは少なくとも頻繁に、
双方向性の記録及び再生動作を特徴とし、テープは最初
の読みまたは書き動作の閏一端から他端へと長さ方向に
沿って移動され、その後次の同様の動作のため反対方向
に戻され、テープの記録で通例行われているように続く
２回の記録動作間でテープを巻き戻すことをしない、こ
の双方向性動作の特徴は、　（「フロッピー」または「
ハード」何れのディスク媒体にせよ）ディスクドライブ
には備わっていす、ディスク形状の媒体は同一方向に連
続的に回転され、媒体上での記録または再生は全て単方
向に沿って成される。

この動作モードにおける基本的な差異は、使用される変
換器つまりヘッドの性上にもそれに応じて基本的な差異
を生じる。双方向性の読み及び書きの場合には、マルチ
ギャップのヘッドが使われるが、単方向性記録の場合に
はシングルギャップのヘッドでよく、これはマルチギャ
ップのヘッドよりはるかに安価である一方、異なる時点
でしか読み及び書きを行えない欠点、すなわちテープド
ライブではよく所望され且つ実際にもしばしば与えられ
ているように、データを書き込むと同時に読み取ること
はできないという欠点を有する。

また、読取ギャップが媒体上の書き込まれたトラックの
真上に正しく位置される可能性を最大限とするため、テ
ープドライブで使われるマルチギャップのヘッドについ
て、２つの実質上反対の手法が当該分野で認識されてい
る。第１の手法では読取ギャップよりはるかに広い書込
ギャップを用い、読取ギャップが書き込まれたトラック
の中心近くのいずれかに公称通り位置されれば、ヘッド
がトラック、すなわちギャップの全高つまり長さを横切
って延びた記録済みの磁束変化と充分に整合せしめられ
る。第２の手法では、書込ヘッドの前方に配設された別
個の消去ヘッドを有するヘッドを使用し、各書込動作が
生じる前に媒体がきれいに消去され、常に残留信号を全
く含まない媒体に対して書込が行われるようにする。こ
の構成では、書き込まれたトラックの金山が必ず読み取
りギャップと完全に重なるように、書込トラックよりは
るかに広い読取ギャップが使われる。別個の消去ギャッ
プが狭い書込トラックに隣接して記録された全ての残留
あるいは異質信号を除去するため、読取データの流れ中
に干渉やクロストークは生じない。

上記の手法はどちらもマルチギャップのヘッドでしか達
成できないので、シングルギャップの読み／書きヘッド
しか使われてないフロッピーディスクドライブでは使え
ない。上記第２の手法とやや似たシステムを与えるよう
に、フロッピーディスクドライブの中には、シングル読
み／書きギャップの両側で且つ後方に別々の消去ギャッ
プを設ける「トンネル消去」概念を用いたものもある。

これら２つの消去ギャップの役割は、書込済みトラック
の両側に沿って消去を行いその周縁を「トリム」するこ
とによって、両側に残留あるいは異質の記録された磁束
変化を全く含まない書込データの狭いトラックを生じる
ことにある。この構成では、機械的及び磁気的干渉の問
題を取り除くかまたは最小限とするため、読み／書きギ
ャップ後方で消去ギャップを離間させる必要があるので
ヘッドの構造がやや複雑となり、更に勿論２つの消去ギ
ャップを用意し朝み立てるための必要物及び＆１費が加
算される。

こうしたトンネル消去概念は、双方向性ヘッドの双方向
的使用においては相互に反対の記録方向を共に許容する
ため、シングル読み／書きギャップの両側で第１朝の消
去ギャップの位置から離間して、別の一対の消去ギャッ
プを必然的に追加する必要があるので、双方向性の記録
動作では有利でない。各種消去ギャップをそれら自身及
びシングル読み／書きギャップに対して正確に整合させ
る必要が、異なる製造過程を必要とし不可避的に経費を
大幅に増加させるので、上記のようなヘッドを製造する
現実性はその潜在的な用途と見合わない。勿論、第２対
の消去ギャップ自体を含めた必要物にかかる経費も増大
する。

上述した困難と問題を解決するため、実質上マルチギャ
ップのヘッドで一般に認められる特性を機能的に表す動
作特性を与える一方、実際にはシングル読み／書きギャ
ップだけを有するような、変換器ヘッド用の異なる形の
コア構造を用いることがこれまで提案されてきた。

すなわち従来、磁気コア構造がギャップの片側に配設さ
れた金山の書込コアと、ギャップの反対側に配設された
部分中の読取コアとを有する変換器ヘッドを用いること
が提案されている。この構造では、読取コアを狭めるこ
とで生じたスペースを実質上堰めるため、特別な追加の
磁気的な閉じつまり戻し片が、ギャップ位置の比較的狭
い読取コアの両側に配設される。これらの追加部品は、
書込手順中書込コア構造の一部として機能するが、読取
コアだけをアクセスする検知コイル上に現れる読取コア
出力信号に寄与することを意図していない。この様な変
換器のコア構造の例については、特公昭第５０−１１１
８１７号（特許第５２３５６１８号）及び特公昭第５０
−１７１７１０号（特許抄録第８巻、第１０号、２４８
頁）、並びに米国特許第４，０８５，４２９号を参照さ
れたい。

上記最後の米国特許は、特別な目的の変換器の使用にお
いて可能な最も好ましい信号対ノイズ比を得ること、及
び読取チャネルをその中の書込チャネルから絶縁するこ
とが極めて重要であることを論じており、またこの先行
特許は、狭い読取コアと該読取コアの両側に配設された
特別な追加の書込コア用閉じ部片との間で使われる絶縁
層の、磁気ギャップに対する厚さに間する幾つか指摘さ
れている重要な制限を用いることに依拠している。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した各ファクターにも拘らず、当該分野における従
来の努力はこれまで、対象とする特別な目的の変換器ヘ
ッドの設計上の考慮点に関わるその他幾つか重要なファ
クターを認識及び考慮しておらず、従って本発明はこう
した重要なファクターを認識及び開示することに依拠し
、提供するものである。つまり本発明は、実際の動作に
おいては疑似エラーを実質上台まず、−貫して信頼でき
る性能でなければならないという基本的な必要条件を考
慮に入れながら、好首尾及び不首尾の動作を最終的に区
別する上で高密度な記録が問ねっている重要な改良を含
め、変換器のコア構造用の新規で価値ある構造の特徴及
び構成を提供する。

従って本発明は、エラー率を低く保ちながら高密度の記
録を可能とするような、　「広巾書込、狭巾読取」の磁
気変換器コア構造の構造上の改良及び設計上の規準を提
供するものである。広義において本発明は、磁気コアを
構成する各要素における重要な構造及び寸法上の関係を
与えるもので、更に詳しくは、読取ヘッドと特別な書込
ヘッド用閉じ部片との間の重複面識に間する幾つか重要
な寸法、関係で、絶縁部品（層状要素あるいは「積層体
Ｊとも呼ばれる）の絹み込み時に実施されると、上記し
た極度に望ましい動作結果をもたらす関係を与える。

本発明の上記一般的な特徴は、好ましい実施例を開示し
て基本の概念と発明の全体的特徴を例示する以下の詳細
な説明及び添付の図面から明かとなろう。

（実施例） 図面を詳しく参照すれば、第１及び２図は本発明による
変換器ヘッドのコア構造１０の全体的性状を示す。これ
らの図面に示しであるように、コア構造１０は別々に構
成された２つの部分（実質上半休）１２と１４を含む。

コア構造の半休つまり一部分１２を「書込」部と見なせ
ば、変換ギャップ１６の左側に示したこのコア本体が、
その高さがギャップの全高である単極部材を構成するこ
とが理解されよう。

変換ギャップ１６の右側に見えるコア構造の他方の部分
１４は、上記部分１２のように単一の一体的構造でなく
、　（この特定実施例では）積層されたつまり層状の形
に配設され、それぞれ１８．２０及び２２で表された３
つの異なる構成部品を含む複合形状である。これらのう
ち、２つの最外（側方）部材く「側面積層体ｊとも呼ば
れる）１８と２０が書込コア用の閉じ部片（戻し部片）
を構成する一方、中央つまり中心積層体２ｏは読取コア
を構成する。　　以下詳述するように、３つのコア要素
つまり積層体１Ｂ、２ｏ及Ｕ２２は各々相互に分離され
るつまり磁気的に絶縁されることが極めて重要である。

このため、非磁性の絶縁部材２４と２６が第２図に示す
ようにそれぞれの間に配設され、書込コア用閉じ部片１
８と２２の境界を少なくともわずかに越えて延出するの
が好ましく、読取コア２０は悶絶縁部材を大きく越えて
延びている。

第１図を参照すれば、コア構造１０はその全体形状がほ
ぼＣ字状で、通例「カットバック角」と呼ばれる角度を
基本的に限定する２つの接近する対面部１２ａと１４ａ
閏の間口に記録ギャップ１６を形成していることが明ら
かであろう、第２８！１に示した各積層体の相対高さを
考慮すれば、第１図から、主書込コア１２は対面部１２
ａから後方に延び、その中間部に巻かれた電気励起つま
り駆動巻き＆Ｉ（「書込コイル」）３ｏを有し、コア構
造全体の他方の半分と境界つまり接合部３２で接触（つ
まり磁気交信）するように中央方向に延びていることが
見て取れよう、この背後位置で、接合部３２の反対側に
位置した３つのコア要素１８．２０及び２２は、変換ギ
ャップ１６側においてと実質上同じ高さ間係を有し、ト
ータルで書込コア１２の全高と対応している。

上下の積層体１８と２２っまり書込コア用閉じ部片は、
前記書込コア部１２と平面視で実質上鏡像間係の形状を
有する（第１図）内側つまり中央の読取コア積層体２０
よりもはるかに短く、変換ギャップ１６から後方に延び
ている。また、読取コア中央積層体２０もその中間部２
０ｂに巻かれた電磁コイル２８を有し、ここで論じてい
る実施例では該電磁コイル２８が読取検知コイルを形成
する。

特定の構造材料について見れば、読取及び書込コア１２
．１４と書込コア用閉じ部片１８．２２は一般に、変換
器のコアで習慣的に使われている任意の通常の材料、す
なわち「ミューメタル」、フェライト等とし得る。異な
るコア要素を構成する各構成部品（「積層体」）は各々
、渦電流の影響を減じるためよく行われているように、
薄いシート状薄板の「積み重ね」で構成し得るが、この
点は一般的な変換器コアに取って必ずしも必須で゛　な
く、特に（ここでのように）意図する用途が磁気変化の
比較的狭く、緊密に離間したトラックに対して読み書き
を行う場合にはそうである。自明なように、絶縁層つま
り要素２４と２６は、例えば鋼や真ちゅう等の非磁性材
料とする。意図する媒体が磁気テープである場合、ヘッ
ドの全高は磁気コア構造自体の純高さより何倍も大きい
のが好ましく、一般にテープの全中以上である。これは
、テープが変換動作時にヘッドの凸状（しばしば曲線状
）を横切って長さ方向にスライドしなければならず、そ
の全中にわたってヘッドで支持されるべきだからである
。フロッピーディスクの変換手順ではほぼ逆で、ギャッ
プを限定する極片が一般に円形で、鈍角の円錐状凸部を
有し、記録中媒体がギャップを通過するときその凸部が
記録媒体を相補的なくぼみ状に変形させる。前述したよ
うに、本発明のコア構造は、適切な形状関係を用い、こ
こに記す基本的な構造上の属性及び概念を組み入れるこ
とによって、後者のような性状のヘッドにも実施し得る
。

自明なごとく、ここでの好ましい実施例はテープ媒体に
用いろ変換器ヘッドに関連しているので、変換器ヘッド
の全高は第２図に示すように、単一トラックコア構造の
純高さよりはるかに高くすべきで、　（コアを除く）ヘ
ッドの全体的な物理構造は周知のヘッド作製法によって
構成され、これに基づきヘッド全体についての所望な物
理的サイズの非磁性材料（例えば真ちゅう）製の取付ブ
ロックが、磁気コアの各構成部品を取り付けるのに使わ
れる。通常、このような取付ブロックは２つの相補的な
半休の形を取り、これら半休がコア構造の外側周囲に合
わせて接合され、相互間のスペースが、外側コーティン
グや整形剤としても使われるエポキシなど適切な非磁性
埋め込み化合物によって充填される。

上記にほぼ従って構成された変換器ヘッドは、シングル
ギャップコア及びヘッドにおける非対称的な書込／読取
中特性という異常な結果を与える。

つまりほぼ上記通りの特定のフォーマットでは、書込コ
ア（極構造）１２が、磁気ギャップにおけるその寸法と
形状及び書込コイル巻き線３０の特性によって、磁気ギ
ャップ１６の全長すなわちコア部１２の全中と実質上同
じ巾の磁気変化のトラックへ書き込むように構成される
。一方、はるかに狭い読取コア（「中央積層体」）２０
は、それ自身のの寸法と形状及びそのアクセス可能な中
間部２０ｂに巻かれた読取コイル巻き線２日の特性によ
って、書込コアよりはるかに狭いトラック巾を読み取る
ように構成される。従って、このように構成されたヘッ
ド構造全体は、広いトラックに書き込むが、狭いトラッ
クを読み取るシングルギャップ形状のヘッドを構成する
。

もう少し詳しく言えば、記録したい電気信号による書込
コイル３０の付勢が、その結果限定され変換ギャップ１
６を横切る経路に沿って循環するコア構造１０内の対応
した磁束パターンを発生し、変換ギャップにおける磁束
の巾は事実上書込コア１２の高さつまり巾と、反対側の
コア半体１４を構成する各積層体く１８．２０及び２２
）全ての全高つまり金山、すなわち書込コア１２と実質
上同じ巾との関数である。この結果、同じ巾の記録トラ
ックがギャップを横切って移動する媒体上に書き込まれ
る。

従って、書込モードでは、コア１２からコア１４へとギ
ャップを横切って移動するが、実際には３つ全ての積層
体１８．２０及び２２によってコアの背後部（すなわち
境界３２）を横切って戻る。

しかし読取モードでは、読取コア２０の相対的形状と、
中央に位置した該読取コア２０だけに巻かれその側面に
位置した外側積層体１８と２２のどちらにも巻かれない
読取コア２８の位置とによって磁気回路の性能が異なっ
てくる。ここで、外側積層体１８と２２は書込コア用閉
じ部片としてのみ機能する。つまり、読取コアが媒体上
の書込トラックと同軸状に整合配置されるとき、読取コ
アの極片は媒体上の書込トラックの中央部にだけ整合さ
れ、媒体上の磁気変化の全中より著しく狭い範囲に対し
てアクセスする。従って、読取コア積層体２０から背後
の境界つまり接合部３２へと流れる磁束は、コア自体内
の利用可能な総磁束よりかなり少なく、書込コア用閉じ
部片（つまり「周辺」またはｒ側方」積層体１８と２２
）は総磁束のうち、出力中に現れるのが望ましくない（
すなわち「読み取られる」のが望ましくない選択部分を
読取コアから実質上分路する役割を果している。

こうして、ヘッドは単一の磁気ギャップしか持たないが
、広巾書込、狭巾読取の能力が得られる。

上記したように、開示装置の書込コア構造に対して読取
コア構造の性能・を別個に選択できることは、所望の目
的を満たす上で非常に重要である。

はとん２の場合、この考慮自体が、特に何れの方法でも
再生されるのが好ましくない書込コア用閉じ部片（「側
方ｆＪ￥層体」）１８と２２に近接した記録媒体上での
磁気変化と遭遇するのが一般的である「読取」モードの
変換動作時に、２つの異なったコア部を相互に有効に絶
縁させる。そうした磁気変化は例えば、不明な発生源か
らの「ノイズ」や前に記録された消去されてないデータ
、つまり「オーバライド」等からなる。勿論、読取検知
巻き線２８は読取コア（「中央積層体」）２ｏにだけ巻
かれ、書込コア用閉じ部片１８と２２には設けられてい
ないので、ギャップ１６の位置て書込コア用閉し部片１
日と２２が遭遇する磁束変化の効果は、読取巻き線２８
に対応した検知電圧を誘起しない。それにも拘らず、コ
ア構造の対応した読取及び書込両部間での「リークＪ、
相互インダクタンス等として一般に考えられる多くの原
因から、　「クロストーク」が生じることが明らかに認
められている。

実際上、書込コア用閉じ部片１８．２２と読取コア２３
それぞれの間での有効な絶縁は、上記「ノイズ」の影響
を最大限制限するために重要である。この点は特に、高
密度のデジタル記録が実施されるへきて、間知のように
、媒体の物理的な一層サイズに対するデータの記憶容量
を最大限にするため、より一層大きな記録密度が絶えず
引き続いて望まれるような用途に当てはまる。こうした
読取及び書込間コア部間の絶縁はこれまでほとんど見過
ごされてきたが、前記の米国特許第４，０８５゜４２９
号は該当の位置に絶ｌｔ（非磁性）層を用いることを指
摘している。しかしながら、この先行米国特許の要旨は
、磁気絶縁が有効となるには絶縁層の厚さが重要である
という点にあり、一定の記録ギヤツブ巾に対する極めて
特有な厚さ範囲の必要条件を記述している。

本発明は、これと異なり従来全く認識されていなかった
別の概念に基づくものである。

すなわち、第３図を参照すれば、同図に示した簡略化回
路はコア構造１０によって得られる磁気回路中に存在す
る磁束を表している。図中の表示ｒ　ＦｔｏｔａｌＪは
磁気回路中での総磁束の流れを示し、読取コアと書込コ
ア用閉じ部片を通って流れる磁束をそれぞれ表す２つの
分岐成分Ｆ２とＲ３から成る。

また同図において、対応したコア部分の磁気抵抗は抵抗
要素として表してあり、要素Ｒ３は２つの離間した書込
コア用閉じ部片１８と２２の組合せ磁気抵抗、Ｒｘは実
質上２つの絶縁層２４と２６の複合磁気抵抗、更にＲ２
は読取コア２ｏだけの磁気抵抗である。従って、読取経
路の有効磁気抵抗は（Ｒｘ　＋　Ｒ２）　　である。

上記から、ここに開示するマルチ部品コア構造の絶縁度
は、読取構造に原因した磁気抵抗（ＲＸ＋Ｒ２）に対す
る書込コア用閉じ部片の磁気抵抗（Ｒ３）の関数である
ことが明らかであろう。つまり、勿論、Ｒｘ　＝　１／
Ｍｕ（０）　ｘ　ｌ／Ｍｕ（ｒ）　ｘ　ｔ／Ａ但しＭｕ
（０）は自由空気の透磁率、Ｍｕ（ｒ）は絶縁層に使わ
れる非磁性材料の透ｍ率、ｔ：絶縁層の厚さ、 Ａ：書込コア用閉じ部片１８．２２と読取コア２０閏で
の共通面積、つまりこれ ら両要素間での対応する重複面積。

上記よれば、Ｒ３に対してＲｘを大きくすることが非常
に重要であることが明らかであろう。この点は、絶縁層
の厚さをそれらの有効面積Ａに対し大きくすることによ
って達成し得るが、この方法は書込動作中に、一般に前
の動作からの消去されていないデータから成る広幅の記
録されてない「ストライブ」を媒体上に発生するため、
望ましくない結果をもたらす。従って本発明では、Ｒ３
に対してＲｘを大きくするという望ましい結果が、共通
面積Ａ　（第１図参照）を絶縁層２４と２６の厚さに対
して小さくし、特に前記の磁束比Ｆ２／Ｆｔｏｔａｌを
約５％以下、どんな場合でも１０％以下とするのに充分
な大きさとすることによって達成される。

つまり、最終的な目標は共通面積Ａを、書込コア用閉じ
部片１８．２２とこれらの間に配設された読取コア２０
を流れる各磁束間で約１０％以下、好ましくは約５％以
下のリークつまりクロストークを可能とする値に維持す
ることにある。前述σたように、こうした関係を維持す
ることは、実質上エラーを含まない一貫して信頼できる
高密度のデジタル記録を達成するのに不可欠である。

上記の点を更に詳しく明示するため、一般的に望ましい
読取コア２０の巾が書込コア１２の金山の半分（例えば
それぞれ５ｍ１ｌｓと１０ｍ１ｌｓ）で、絶縁部材２４
と２６の厚さく１）が各々約０．５　ｎａｉｌ（このよ
うな状況では適切な値と見なされる）のとき、２つの書
込コア用閉じ部片１８．２２の組合せ巾が４ｍ１ｌｓで
あるとする。読取動作中に書込コア用閉じ部片１８．２
２によって「読み取られる」磁束変化生じる望ましくな
いノイズの量は、これらの寸法比によって変更される。

従って、各寸法が上記の通りで、磁束の最大許容磁束リ
ークリミットが１０％以下に選択される場合、これを磁
気抵抗で表すと、 Ｆ２　　　　　　Ｒ３ Ｆｔｏｔａｌ　　　Ｒ２＋　Ｒ３＋　Ｒｘ　　”０・２
５以下及び　　３Ｒ３−Ｒ２：Ｒｘ以下＝　（ｔ／ｋ）
（１／Ａ）（但し　ｋ　＝　Ｍｕ（０）　ｘ　Ｍｕ（ｒ
））従って、 であるのが望ましい。

上記の特定の作業例において、 Ｒ３＝　６．９　ｘ　１０’ Ｒ２＝　４，４　ｘ　１０’ Ｍｕ（０）　＝　４ｐｉ　ｘ　１０７ Ｍｕ（ｒ）　＝　１ Ａ　　＝　９６１１１ｓ２以下 上記した本発明の概念の２つの別の実施例を第４〜７図
に示す。異なる各実施例間で構造が類似しているため、
同様の構成部品は前例中の番号に百番台の「１」を付し
て表す０例えば、第１図のコア構造に匹敵する第４図の
コア構造は１１０で表され、コア「半体」は１１２と１
１４で表される等々などである。第１〜３図に示した実
施例と同じく、接合部１３２に対し書込コア１１２の反
対側に位置した３つの主要素１１阻　１２０及び１２２
は変換ギャップ１１６近くにおけるのと実質上同じ高さ
間係を有するが、ギャップ１１６における書込コア用閉
じ部片１１８．１２２の実際の高さ間係は以下詳述する
ように場合に応じて変更されるのが好ましい。書込コア
用閉じ部片１日、２２（第２図）と書込コア用閉じ部片
１１８．１２２（第５〜７図）との間の構造的な差異を
除き、コア構造１０と１１０は実質上同等である。第５
．６及び７図を参照すれば、番号１１８と１２２で全体
を表した書込コア用閉じ部片は実際には、幾つか独特な
異なる構成部品を含んでいる。閉じ部片１２２と等しい
閉じ部片１１８は、それぞれ実質上同等で、相互に重ね
合わされ、絶縁層１２Ｂと隣接して配設された複数（こ
こでは３枚として示す）の閉じ条片つまり要素３４と、
これら閉じ条片３４と少し異なって位置された１枚以上
の追加の閉じ条片３６とを含む。

第６及び７図に示しであるように、閉じ条片３４は、読
取コア１２０の隣接する傾斜面に対して相補的で且つ対
称的な角度傾斜した端部を有する。

第６図に示した実施例工は、読取コア１２０の巾が減少
されていることによって生じたギャップｌ１６に沿った
スペースを、閉じ条片３４が完全に充填していない。こ
の残りのスペースは、最外の閉じ条片３４と隣接して配
設された追加の書込コア用閉じ条片３６によって充填さ
れている。しかし、閉じ条片３６の最先端３６ａは、ギ
ャップ１１６へ向かって近付きそれを限定する読取コア
１２０と閉じ条片３４両方の傾斜面から凹んでいること
に留意されたい、さらに、閉じ条片３６の最先＃３６ａ
は閉じ条片３４の表面と同じようには傾斜していない、
従って、閉じ条片３４と３６の相対的な形状は、第６図
中想像線で概略的に示したほぼ三角形状（実際には台形
状であるのが好ましい）の開放領域４２を残す。本発明
によれば、この開放領域が最も簡単な場合には空気でも
よいが、銅などの反磁性物質であるのが好ましい非磁性
物質で満たされる。

第６図に示し上述した構造の変形で、好ましい別の実施
例を構成する変形例を第７図に示す。この構成では、一
連の書込コア用閉じ条片３４′が第６図の実施例とほと
んど同じように狭巾の読取コア１２０に沿って配置され
ているが、第７図の閉じ条片３４′は狭巾の読取コアに
よって生じたスペースを完全に満たしている。この例で
も、少なくとも１つの追加の外側閉じ条片３６′が使わ
れるが、　（想像線３６”で示した少なくとも１つの更
に別の閉じ条片を用いることもできる）。また同じく、
端面３６ａ’は閉じ条片３４′によって与えられる隣接
面３４ａ’と同じようには角度傾斜せず、鈍角または直
角であるのが好ましい。

しかしこの場合には、端面３６ａ′と隣接する端面３４
ａ′との間の台形状領域を非磁性物質で充填することは
（望ましいとしても）不可欠とは言えない。

自明なように、書込コア用閉じ条片３４′と３６′は全
て磁性物質で、それぞれの間に前述したごとく書込コア
用閉じ部片１２２と読取コア１２０の間に設けられる絶
縁層１２６に匹敵するような絶縁物質を含まず、相互に
隣合わせで直接接触して積み重ねられている。従って、
書込コア用閉じ条片３４′は協働で、書込コア１１２の
金山を埋めるものとして、ギャップ１１６の端部に存在
する磁束を移動させる。追加の閉じ条片３６′と３６”
も閉じ条片３４’と磁気的に連通しているが、それらの
端面３８ａが凹んでいるため、これらの追加閉じ条片は
有効ギヤツブ巾に影響せず変化させない。すなわち追加
の閉じ条片３６′と３６”の存在が、このようなコア構
造を持つ変換器によって書き込まれるトラックの巾を著
しく広げることはない、一方、追加の閉じ条片３６′と
３６”は、実質上並列に追加される抵抗と同じ用に作用
する書込コア用閉じ構造全体の有効磁気抵抗を減少させ
るので、磁気的性能全体に非常に顕著な効果をもたらす
。

上記した書込コア用閉じ構造の効果は、第３図の簡略化
回路を参照することで更に明瞭に理解され認識されよう
。

前述したように、ここに開示するマルチ部品コア構造の
絶縁度は、読取コア自体と絶縁層１２６とを含む読取コ
ア構造に原因した磁気抵抗（Ｒｘ＋Ｒ２で表される）に
対する書込コア用閉じ部片の磁気抵抗（つまりＲ３）の
関数である。従って、このような絶縁度を大きくする有
効な方法は、同等な書込コア用閉じ部片１１８と１２２
両方を通過する磁束の相対量を増大させることである。

しかしこのことは、最初に読取ギャップ及び書込ギャッ
プの各パラメータが他の因子によって決定されているの
で、書込コア用閉じ部片の相対的サイズを単に増せばよ
いという問題に留まらない。さらに前述したように、書
込コア用閉じ部片と読取コアとの重複領域は、それ自身
が有効絶縁度を増大させるので制限するのが望ましい。

従って、上記の実施例で教示されたように書込コア用閉
じ構造の磁気抵抗を減少させることは、読取コア構造に
対する書込コア構造の所望とおりの追加絶縁を達成する
極めて有効だが従来認識されていなかった別の方法とな
り、前に指摘したようにこの点は有効なギャップ長を著
しく変化させずに達成できる。

前記の第１実施例と同じく、読取コア１２０の巾は書込
コア１１２の金山の半分（例えばそれぞれ５ｍ１ｌｓと
１０ｍ１ｌｓ）とでき、　（読取コア１２０の両側にあ
る）２つの書込コア用閉じ部片１１８と１２２の組合せ
巾は約４ｍ１ｌｓで（各絶縁層１２４．１２６について
は約０．５　ｍ１ｌｓとなる）。この総厚を形成する個
々の書込コア用閉じ条片３４．３６の特定数は重要な問
題でないが、例示の一般的な構成（読取コアの各側で２
または３枚）が良好な成果の物理的実施を一般に表すも
のと考えられる。

最外（追加つまり補充）の書込コア用閉じ条片３６と４
０は、読取動作中、書込コア用閉じ部片１１８と１２２
から読取コア１２０への磁束結合の所望な減少を達成す
るため、書込コア用閉じ部片１１８と１２２の有効総磁
気抵抗における望ましい減少の大きさによって決まる有
効厚を持つべきである。上記した物理的な実例と一致し
対応した一例は、本例では他方の閉じ条片４０と同等で
、その厚さが他の同様な閉じ条片３４について指摘した
のと同じオーダーである１または２枚の追加の閉じ条片
３６を用いる。この点に関連して、これらの追加閉じ条
片３６と４０は、前記の例とほぼ対応したヘッドにおい
て、該ヘッドの面から約３〜２０ｍ１ｌｓだけ凹んでい
るのが好ましい。

第７図に示したのと同様な関係で、前記の例と一致した
追加の書込コア用閉じ条片３６を用いることで、読取コ
アと書込コア間の磁気絶縁は顕著に減少され、少なくと
も９５％のオーダーで磁気絶縁を達成し得る。これは、
隣接するトラックの信号やさもないと書込コア用閉じ部
片によって拾われてしまうその他のノイズに対し極めて
感応し難くすることで、変換器の性能を著しく向上させ
る。

一般に、書込及び読取コア１２と２０、書込コア用閉じ
部片１８と２２、及び絶縁要素２４と２６を構成するの
に用いたのと同じ構造材料が、書込及び読取コア１１２
と１２０．　　書込コア用閏じ部片１１８と１２２、及
び絶縁要素１２４と１２６を構成するのにそれぞれ使え
る−　異なるコア要素を構成する各構成部品（「積層体
」）は各々、渦電流の影響を減少さ實るため薄いシート
状薄板の「積み重ね」で構成し得るが、これは一般的な
変換器において必ずしも不可欠ではなく、特に（ここで
のように）意図する用途が比較的狭く、緊密に離間した
磁気変化のトラックに対して読み書きを行うような場合
にはそうである。

上記は本発明の好ましい実施例の説明に過ぎず、等価の
原則を含め、特許法の確立されている原理に従って解釈
されるべき特許請求の範囲に記載さ、れている発明の基
本的な概念及び広義の解釈を逸脱せずに、各種の変更、
代替及び変形が可能なことが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変換器ヘッドのコア構造の区分化
平面図；第２図は第１図に示した構造の１１−１１平面
に沿って見た拡大正面図：第３図は他の図に示したコア
構造の等価磁気回路を示す概略図；第４図は変換器ヘッ
ド構造の別の実施例の区分化平面図；第６図は第４図に
示した構造の拡大部分正面図；第６図は第４図に示した
コア構造の別の拡大部分正面斜視図；及び第７図は第６
図と同様な部分斜視図だが、第５図に示した本発明の好
ましい別の実施例を示す。 １０．１００・・・コア構造、１２．１１２；１４．１
１４・・・第１、第２磁極構造限定手段（コア要素）、
１６．１１６・・・磁気ギャップ、２０．１２０・・・
中央積層体、１８．１１８；２２．１２２；３４．３８
．３６．４０・・・側方積層体、２０ｂ・・・中央積層
体中間部、２４．２６・・・非磁性絶縁手段、２８．１
２８；　　３０．１３０◆・中電磁コイル、３２、１３
２・・Φ磁極構造境界、３４　ａ、　　３６　ａ・・・
側方積層体最先端、１２０ａｍ令・中央積層体最先端。 り＜、ｇづ・４↑−Δλ進ニジｆ　づ１５−膠　イレｉ
、騰り、シシべそ、２６ り・３・ ８．６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、デジタルデータ記憶装置で使用するのに特に適した
   変換器ヘッド用の磁気コア構造において：磁気材料から
   形成され、磁気回路を限定する磁気コア要素で、前記磁
   気回路が、該磁気回路中の磁束が磁気的に記録可能なデ
   ータ記憶媒体をそこで横切る少なくとも１つのギャップ
   を有する；前記ギャップの片側に前記磁気回路用の第１
   の磁極構造を限定する手段と、該第１の磁極構造のほぼ
   反対側に位置し、前記ギャップの他側に前記磁気回路用
   の第２の磁極構造を限定する手段；前記磁極構造の少な
   くとも一方が、少なくとも１つの中央積層体と、該中央
   積層体の少なくとも一部と隣接し且つそれと重なって、
   該一部における重複領域を限定する少なくとも１つの側
   方積層体とから成り、前記中央積層体が前記ギャップで
   、ギャップを挾んで配設された他方の磁極構造の厚さよ
   りも小さい厚さを有する；前記一方の磁極構造において
   前記中央積層体と側方積層体の間に配設され、中央積層
   体の前記少なくとも一部を側方積層体の隣接部から磁気
   絶縁する非磁性絶縁手段；前記側方積層体が磁性材料か
   らなり、前記中央積層体の一部を前記磁気回路に沿って
   磁気的に分路する機能を果たし、また前記側方積層体が
   中央積層体に沿って延び、前記一方の磁極構造から離れ
   た地点で中央積層体と磁気連通して並列の磁気戻し路を
   与える；前記中央積層体が側方積層体によって分路され
   且つ分離された中間部を有し、該中間部が前記磁路に沿
   って、電磁コイルをコアに施し得るコアアクセス位置を
   限定する；前記中央積層体が、前記中間部を越えた地点
   で前記他方の磁極構造と磁気連通するように延びており
   ；更に前記中央積層体と側方積層体との間の前記重複領
   域のサイズが、該領域において前記非磁性絶縁手段を通
   り側方積層体から中央積層体へと至る磁束の伝達を、前
   記磁気回路中の総磁束の約１０％より小さく制限する量
   に制限されている；を備えた磁気コア構造。 ２、前記両方の磁極構造が前記ギャップにおいて、該ギ
   ャップに沿う方向に測定した巾についてほぼ同じ全厚を
   有する特許請求の範囲第１項記載の磁気コア構造。 ３、少なくとも一対の前記側方積層体を含み、各側方積
   層体が前記中央積層体を挟んで各側に配設され、前記磁
   気伝達の比率を維持する寸法に制限された選択領域と重
   ね合わされている特許請求の範囲第１項記載の磁気コア
   構造。 ４、前記両方の磁極構造が前記ギャップにおいて、該ギ
   ャップに沿う方向に測定した巾についてほぼ同じ全厚を
   有する特許請求の範囲第３項記載の磁気コア構造。 ５、前記絶縁手段が非磁性材料の層からなり、前記重複
   領域における前記中央積層体、側方積層体及び該絶縁層
   の厚さの比が１０：４：１である特許請求の範囲第１項
   記載の磁気コア構造。 ６、少なくとも一対の前記側方積層体を含み、各側方積
   層体が前記中央積層体を挟んで各側に配設され、前記磁
   気伝達の比率を維持する寸法に制限された選択領域と重
   ね合わされている特許請求の範囲第５項記載の磁気コア
   構造。 ７、シングルギャップの変換器ヘッドを用い、マルチギ
   ャップによって得られるのと類似の結果を生じる方法で
   、磁気的に記録可能な媒体上の磁束変化を読み書きする
   方法において： 記録通過時にシングルギャップの変換器ヘッドを通って
   記録媒体を移動させ、該記録通過中に、前記シングルギ
   ャップの両側を限定する変換器磁気コア構造の第１部分
   を用いて前記媒体上に磁束変化を記録する段階で、該第
   １部分が前記ギャップの全長の所定の一部を構成する；
   再生通過時に前記変換器ヘッドを通って記録媒体を移動
   させ、該再生通過中に、前記磁気コア構造の第２部分を
   用いて前記媒体上に前に記録された磁束変化を再生する
   段階で、該コア構造の第２部分が前記ギャップの全長の
   異なる所定部分を形成する磁気構造を構成し、読取動作
   時と書込動作時とでは前記同一変換ギャップの異なる比
   率部分が使われる；及び前記再生通過中に、前記磁気コ
   ア構造の第２部分をその残り部分から、両者間に非磁性
   絶縁手段を介設することによって磁気絶縁し、前記第２
   部分と前記残りの部分との間に存在する重複領域を両者
   間での磁束伝達の関数として制約する段階；を含む磁束
   変化の読み書き方法。 ８、前記磁気絶縁する段階が、前記重複領域を、前記磁
   気コア構造内を流れる総磁束の１０％を実質上越えない
   値に磁束の伝達を制限する大きさに制約することを含む
   特許請求の範囲第７項記載の磁束変化の読み書き方法。 ９、前記重複領域のサイズが： 前記磁気ギャップに隣接する段状の最先端を有し、前記
   中央積層体の対応した最先端から凹んでいると共に、前
   記ギャップの有効長に実質上何等意味のある影響を及ぼ
   さないが、側方積層体構造の有効磁気抵抗を減少させる
   ように前記ギャップから凹んでいる部分を含む細長い構
   造； から成る側方積層体によって制限される特許請求の範囲
   第１項記載の磁気コア構造。 １０、前記中央積層体と側方積層体の前記ギャップにお
   ける組合せ厚が、前記ギャップの反対側における前記第
   １の磁極構造の厚さにほぼ対応している特許請求の範囲
   第９項記載の磁気コア構造。 １１、少なくとも一対の前記側方積層体を含み、各側方
   積層体が前記中央積層体を挟んで各側に配設され、中央
   積層体の選択領域と重ね合わされている特許請求の範囲
   第９項記載の磁気コア構造。 １２、前記中央及び側方積層体を有する少なくとも一方
   の磁極構造が、前記ギャップに沿ってよりもギャップの
   後方に向かって大きい厚さを有する特許請求の範囲第１
   ０項記載の磁気コア構造。 １３、前記側方積層体が少なくとも２層を有する層状構
   造から成り、該層の一方が他方に対して縦方向にずらさ
   れ前記段状の最先端を与える特許請求の範囲第９項記載
   の磁気コア構造。 １４、前記凹部が前記中央積層体の対応した最先端から
   、少なくとも約千分の３インチの距離だけ後退している
   特許請求の範囲第９項記載の磁気コア構造。 １５、前記凹部が前記中央積層体の対応した最先端から
   、少なくとも全ギャップ長の約３０％に対応する距離だ
   け後退している特許請求の範囲第９項記載の磁気コア構
   造。 １６、前記凹部が前記中央積層体の対応した最先端から
   、前記段状最先端における段の高さの少なくとも約３倍
   に対応する距離だけ後退している特許請求の範囲第９項
   記載の磁気コア構造。 １７、前記再生通過時に、前記磁気コア構造の第２部分
   の前記磁気コア構造の第１部分からの絶縁度を、該第２
   部分の前記磁気ギャップにおける少なくとも一部の領域
   に磁気分路手段を配設し、該磁気分路手段の端部の少な
   くとも一部が前記磁気ギャップから凹ませる段階； を更に含む特許請求の範囲第７項記載の磁気的に記録可
   能な媒体上の磁束変化を読み書きする方法。