JPH0229970A - 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、フレキシブル磁気ディスク装置等に使用する
磁気ヘッドに関するものである。

【従来の技術】

第７図に、従来の磁気ヘッドの第１の例を示す。 これは、磁気ディスク等の記録媒体の片面に対して記録
、再生を行う平面型磁気ヘッドである。第７図において
、１はコア、２はスライダー、３はコア付ソール、４は
対向ソール、５は記録媒体、６はジンバルバネである。 コア１はフェライト等の磁性材料で出来ており、リング
型にされている。これをスライダー２で挟持してコア付
ソール３を構成する。コア付ソール３と対向ソール４と
の隙間を、記録媒体５が紙面の表→冨の方向へ走行する
。 コア付ソール３および対向ソール４の記録媒体進行方向
の長さは等しくされており、又、コア付ソール３の幅Ａ
と対向ソール４の幅Ｂとは等しくされている。即ち、各
ソールの面積は等しくされている。そして、各ソールの
幅は、記録媒体５の走行姿勢が安定するよう広くしであ
る。 コア付ソール３や対向ソール４はジンバルバネ６に搭載
されているが、このジンバルバネ６は、各ソールを記録
媒体５によく追従接触させる役割を持つ。 第８図に、従来の磁気ヘッドの第２の例を示す。 これは、記録媒体５の両面から情報を読み取れるように
した両面用平面型磁気ヘッドである。上側の磁気ヘッド
ユニットも下側の磁気ヘッドユニットも、コア付ソール
３と対向ソール４を備えている。７は両者を隔てる溝で
ある。 第９図は、第８図の磁気ヘッドユニットの斜視図であり
、８は記録再生用のギャップである。

【発明が解決しようとする課題】

（問題点） 前記した従来の磁気ヘッドでは、高密度記録をしようと
してギャップ長を短くしても、充分な記録、再生が行え
ないという問題点があった。 （問題点の説明） 近年、フレキシブル磁気ディスク装置において、高密度
記録が強く要請されるようになって来た。 高密度記録をするためには、次に述べるように、ギャッ
プ長を短くする必要がある。 第１０図に、ギャップ長ＧＬの長いギャップを示す、情
報を記録する場合、一方のコアｌより磁束Φが出て、点
線の如くギャップを超えて他方のコア１に入る。ギャッ
プ長ＧＬが長いと、この磁束Φも、長い距離にわたって
カーブするものとなる。 １ビツトの情報は、この磁束Φがギャップの上を通過す
る記録媒体と交差することによって記録されるわけであ
るから、磁束Φが長い距離にわたってカーブするものほ
ど、１ビツトを記録するのに費やす記録媒体の長さが長
くなる。つまり、記録密度は低くなる。 第１１図に、ギャップ長ＧＬの短いギャップを示す、こ
の場合には、磁束φは短い距離をカーブして他方のコア
１に入るから、情報の記録密度は高くなる。 従って、従来よりも記録密度を高めようとすれば、ギャ
ップ長を従来より短くしなければならない。 しかし、上記の磁束φと記録媒体５との交差を確実にす
るためには、ギャップ上面と記録媒体５とをより一層接
近させなければならない。即ち、スペーシング（磁気ヘ
ッドと記録媒体との距離）を小にしなければならない、
ところが、従来の磁気ヘッドでは各ソールの面積が広く
、それが出来なかった。 なぜなら、ギャップ上面と記録媒体の表面はピッタリと
密着して接触していることが理想であるが、ミクロ的に
見ると実際には、記録媒体自身がもともと有する歪み、
磁気ヘッド通過時に生ぜしめられる空気力学的原因によ
る変形あるいは塵の介在等が原因となって、いくらかの
隙間（スペーシング）が必要とされる。そして、ソール
の面積が広いほど上記の原因も多く存在するから、必要
とする隙間も大きなものとならざるを得ない。このよう
な条件下で、スペーシングを小にするためには、大きな
ヘッド荷重をかけなければならないが、そうすれば記録
媒体を損傷することになり、実用にはならない。 そのため、従来の磁気ヘッドで高密度記録をしようとし
ても、充分な記録、再生を行うことが出来なかったＪ スペーシングを小にすることを妨げている前記した原因
のうち、記録媒体自身がもともと有している歪みは、記
録媒体の製造上の精度を上げること（これは高密度記録
を目指す以上、当然に行われることである）によって小
にし、塵については、塵が入り込みにくい構造にするこ
とによって減少させる。 次に、磁気ヘッド通過時に生ぜしめられる空気力学的原
因による記録媒体の変形について、詳細に説明する。 記録媒体が磁気ヘッドを通過する際は狭い隙間を通過す
るわけであるが、記録媒体表面の空気は粘性により記録
媒体と共に該隙間に入り込み、入り込んだ部分の気圧を
大にする。また、該隙間より抜は出す部分にあっては、
逆に気圧を小にする。 このような気圧の激変が、記録媒体を変形させる。 これが、磁気ヘッド通過時に生ゼしめられる記録媒体変
形のメカニズムの概要である。 第１２図は、磁気ヘッドのソールのエツジにおける記録
媒体の変形を説明する図である。なお、ここに、ソール
のエツジとは、各ソールが第３図に示すような長方形で
ある場合、長方形を形成する４つの辺の部分を指す、記
録媒体が回転する円板状の場合、空気が突入したり抜は
出したりするのは、これら４つの辺の部分で行われる。 第１２図において、矢印りは記録媒体５の進行方向を示
し、矢印Ｇ、、Ｇ、は空気の流れを示す。 また、Ｅ、ないしＥ！！は、各ソールのエツジ周辺を示
し、Ｈ，）（′はスペーシング（ソール面から記録媒体
５までの距離）、Ｆはヘッド荷重である。 第１２図（イ）は、記録媒体５が磁気ヘッドに突入する
際、粘性により矢印Ｇ１の如く、例えば対向ソール４と
の隙間に空気も一緒に引き込む様子を示している０通過
し終わる時にも、同様にして矢印Ｇ！の如く空気を引き
出す。 これにより、記録媒体５の進行に伴い空気の出入が強制
的に行われるソールの端部（エツジ）周辺では、気圧の
変化が大きくなり、それが基で記録媒体５が変形する。 第１２図（ロ）は、第１２図（イ）の場合における変形
の様子を、多少誇張して描いたものである（なお、第１
２図中の他の図でも、説明の便宜上、変形は誇張して描
いである）、記録媒体５は、エツジ周辺Ｅ、、Ｅ、で変
形している。 第１２図（ハ）は、コア付ソール３と対向ソール４との
間に記録媒体５が走行する際の変形の様子を示したも°
のである。各ソールのエツジが丁度同じ位置で対向する
と、エツジ周辺Ｅ、、Ｅオでの気圧分布が乱れると共に
、その変化は相乗的に大となる。その結果、記録媒体５
の変形も大きくなる。 このような変形を矯正してスペーシングを小ならしめる
ためには、ヘッド荷重Ｆを大にする必要があるが、そう
すると、記録媒体５に損傷を与える可能性が大となり、
耐久性を損なうこととなってしまう。 本発明は、以上のような課題を解決することを目的とす
るものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明では、磁気ヘッド通過
時に生ぜしめられる記録媒体の変形を小にすると共に、
コア付ソールの面積を小にすることによって、大なるヘ
ッド荷重をかけなくともスペーシングが小に出来るよう
にすべく、次のような手段を講じた。 即ち、本発明の磁気ヘッドでは、コア付ソールの面積を
記録媒体が通過する隙間を隔てて対向して配置される対
向ソールの面積より小にし、各ソールの少なくとも一つ
のエツジの位置が対向一致しないよう配設することとし
た。 その具体的なｌ形態としては、各ソールの長さは等しい
まま、コア付ソールの幅を対向ソールの幅より狭くした
ものが挙げられる。 また、両面用平面型の磁気ヘッドに対しても、同様な手
段を講することとした。

【作　　用】

コア付ソールのエツジと対向ソールのエツジの少なくと
も１つが対向一致しないよう配設されるので、空気力学
的原因による記録媒体の変形が小となり、それだけスペ
ーシングが小になる。　また、コア付ソールの面積を小
にすることによって、記録再生用のギャップが通過する
記録媒体に対してより一層接近する（スペーシングを小
にする）ことが可能となる。 これらにより、高密度記録をするためギャップ長を短く
した場合でも、ヘッド荷重を大きくすることなく充分な
記録、再生を行うことが出来る。 また、対向ソールの面積をコア付ソールの面積に比し広
くとることにより、ギャップの上を通過する記録媒体の
走行姿勢を安定なものとすることが出来る。これにより
、スペーシングの変動が少なくなる。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 〔記録媒体の空気力学的変形を小にするための措置〕 まず、ソールのエツジにおける記録媒体の変形を小にす
るメカニズムを説明する。 第１２図（ニ）は、前記のようなエツジ周辺における空
気力学的な原因による変形を出来るだけ小さくするよう
にした磁気ヘッドを示す。 構造上の特徴は、対向するソールであるコア付ソールと
対向ソールのエツジがずれるようにした点である（前記
したように、各ソールの形が長方形であれば、エツジは
４辺ある）。 このようにすれば、各エツジ周辺Ｅ、ないしＥ■では、
記録媒体５に関しエツジ側では気圧の変化が存在するが
、エツジとは反対側では存在しない、そのため、第１２
図（ロ）程度の小さな変形はあるものの、第１２（ハ）
のように気圧変化が相乗されることによる大きな変形が
生ずることはない。 なお、エツジをずらすといっても、必ずしも対向するエ
ツジを全てずらす必要はない、記録媒体の走行の方向等
を考慮して、変形に大きく寄与しているエツジだけをず
らして、僅かの変形しかもたらしていないエツジについ
ては、ずらさないようにしてもよい、従って、場合によ
っては、１つのエツジだけをずらすだけで充分な効果が
得られることもある。 次に、ソールのエツジのずらし方であるが、理論的には
、第１２図（ニ）のようにコア付ソール３のエツジを対
向ソール４の内側にずらすやり方と、逆に外側へずらす
やり方とが考えられる。外側へずらすとコア付ソール３
の面積が広くなることになる。 しかし、高密度記録のためには、コア付ソール３の記録
媒体５に対するスペーシングが小となることが必要であ
り、外側へずらすことによりコア付ソール３の面積を広
くすることは、該スペーシングを小にする上で好ましく
ない。 よって、エツジのずらし方は、コア付ソール３のエツジ
が対向ソール４のエツジの内側になるようなずらし方を
採用する。 〔第１の実施例〕 第１図に、本発明の第１の実施例にかかわる磁気ヘッド
を示す。これは、記録媒体の片面に対して記録、再生を
行う平面型の磁気ヘッドである。 第１図の符号は、第７図のものと対応している。 第７図の磁気ヘッドと異なる点は、コア付ソール３の長
さは従来通りだが、幅Ａを従来より狭くし、幅を形成す
る両辺のエツジを、対向ソール４のエツジに対してずら
した点である。対向ソール４の幅Ｂは、従来と同様であ
ってもよいし、それより広くてもよい。 ２つのエツジがずらされて記録媒体５の変形が小にされ
ることに加え、コア付ソール３の幅Ａが狭くされてその
面積が小になったことにより、コア付ソール３の記録媒
体５に対するスペーシングは小になる。また、対向ソー
ル４の幅Ｂはコア付ソール３の幅Ａより広い従来通りの
広さを有するから、記録媒体５の磁気ヘッド通過部分の
走行姿勢を安定に保つ作用を維持する。 もし、対向ソール４０幅Ｂも狭くすると、走行姿勢を安
定に保ちにくくなる。そして、第４図に示すように、コ
ア付ソール３の中心線Ｃ１，対向ソール４の中心線Ｃ２
がずれた時には、記録媒体５が傾斜して走行することに
もなる。従って、対向ソール４の幅Ｂを狭くすることは
、好ましくない。 なお、第１図のコア付ソール３と対向ソール４も、勿論
、中心線が一致するように配置するのが好ましい。しか
し、もし、ずれたとしても、幅Ｂが幅Ａに対して広いた
め、コア付ソール３が幅Ｂの範囲からはみ出してしまう
というようなことは先ず無い。そのため、第４図のよう
に記録媒体５が傾斜したりすることはない。 〔第２の実施例〕 第２図、第３図は、記録媒体の両面から情報を読み取れ
るようにした両面用平面型の磁気ヘッドに、本発明を適
用した第２の実施例を示している。 これらの図における符号は、第８図、第９図のものに対
応している。 上側の磁気ヘッドユニットも下側の磁気ヘッドユニット
も、それぞれコア付ソール３と対向ソール４とを備え、
「対向ソール４の幅Ｂ〉コア付ソール３の幅Ａ」とされ
る。そして、一方の磁気ヘッドユニットのコア付ソール
３が他方の磁気ヘッドユニットの対向ソール４に相対す
るよう配置される。 〔第１．第２の実施例における各ソール幅の関係につい
て〕 ところで、幅Ｂ〉幅Ａとするとしても、その程度は、行
おうとしている記録密度に関係してくる。 記録密度を高くするほど、スペーシングも小になる必要
があるから、コア付ソール３の面積もより一層小にする
必要がある。この時には、幅Ａはより一層狭くしなけれ
ばならない。 そこで、第１．第２の実施例についての高密度領域にお
けるソール幅の関係について説明する。 第５図は、ソール幅比と再生出力との関係を示す出力特
性図である。第５図（イ）は特性曲線を示し、第５図（
ロ）は第５図（イ）の横軸の値を説明している。 第５図（イ）の横軸は、コア付ソール３の幅Ａに対する
対向ソール４の幅Ｂの比である。従って、横軸の「１」
のところは、幅Ａ＝幅Ｂという場合、即ち、第７図や第
８図の従来の場合を示している。 第５図（イ）の縦軸は、高密度領域で記録する場合の規
格化再生出力であり、ソール幅の比を１（幅Ａ−幅Ｂ）
とした時に得られる再生出力を基準として、それに対す
る比を表している（それゆえ、横軸が１の時、特性曲線
の値は１となっている）。座標（１，１）の点は、従来
の磁気ヘッドを用いた場合を示すことになる。 再生出力は、ソール幅比を大にしてゆくと、最初急激に
上昇するが、やがて飽和する０図中に示すしのレベルは
、実際に記録装置をつくるとした場合、信号をノイズか
ら区別して確実に再生するのに必要とされる出力レベル
である。従って、このレベルより低ければ実用にならな
い。 座標（１，１）の点は、従来の磁気ヘッドの場合を示し
ていることは前述したが、この点は、レベルＬよりはる
か下の位置にある。このことは、４５　Ｋ　Ｆ　ＲＰ　
Ｉ　　（Ｆｌｕｘ　Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｐｅｒ　Ｉｎｃｈ
　）　という高密度記録をしようとする時、従来の磁気
ヘッドでは実用にはならないことを物語っている。 再生出力がレベルＬを超えるのは、ソール幅比が約１．
４以上の時である。従って、高密度記録に適する磁気ヘ
ッドとするためには、コア付ソール３の幅Ａに対する対
向ソール４の幅Ｂの比を、１゜４以上にすることが必要
である。 〔第１．第２の実施例におけるコア付ソール幅とギャッ
プ幅との関係について〕 第６図は、ギャップ幅に対するコア付ソール幅の比と再
生出力との関係を示す出力特性図である。 第６図（イ）は特性曲線を示し、第６図（ロ）は第６図
（イ）の横軸の値を説明している。 第６図（イ）の横軸の値は、ギャップ幅Ｇ＠に対するコ
ア付ソール３の幅Ａの比である。横軸の値が大になるほ
ど、コア付ソール３のソール幅Ａにおけるギャップ幅Ｇ
−が狭くなってゆくことを意味するから、再生出力も低
下してゆくことは容易に理解されよう。 第６図（イ）の縦軸の値は、第５図と同様、高密度で記
録する場合の規格化再生出力であり、横軸の値を１とし
た時（ギャップ幅Ｇｗ　＝幅Ａということであり、スラ
イダー２が無いと仮定した時ということになる）に得ら
れる再生出力を基準として、それに対する比を表してい
る。 再生出力は、横軸の値が大になってゆくと、最初は殆ど
低下しない、しかし、やがて急激に低下する。図中のレ
ベルＭは、実際に記録装置をつくるとした場合、信号を
ノイズから区別して確実に再生するのに必要とされる最
低の出力レベルである。再生出力は、レベルＭ以上ある
ことが必要である。再生出力がレベルＭより小になるの
は、横軸の値が約９以上の時である。 〔第３の実施例〕 第１３図に、本発明の第３の実施例にかかわる磁気ヘッ
ドを示す、形状の概要は、第３図のものにおいて、溝７
とコア付ソール３の部分を、コア付ソール３に向かって
先細りとなるよう台形状にしたものである。台形状にし
た理由は、後に述べるように、製造工程からみた場合に
工作し易い形状だからである。 符号は、第３図のものに対応している。そして、Ｂは対
向ソール４の幅、Ｐは対向ソール４の長さ（記録媒体の
進行方向に測った長さ）、Ａはコア付ソール３の幅、Ｑ
、はコア付ソール３の台形下底長、Ｑ、はコア付ソール
３の台形上成長、９はコイルである。なお、第３図では
、コイル９を巻く部分を描くのは省略している。 第３の実施例では、台形状にされたコア付ソール３のエ
ツジは、対向ソール４のエツジと全てずらされている。 上記各部の値の具体例を示せば、次の通りである。Ｑｌ
　＝４．６ミリ、Ｑｚ　＝３．５ミリ、Ａ＝１ミリ、Ｐ
−６ミリ、Ｂ−１，４ミリ、そして、ギャップ８の長さ
は、高密度記録のため０．３μｍとされている。 第１４図は、第１３図の磁気ヘッドを対向配置した時の
正面図であり、第１５図は上面図である。 第１６図は、第３の実施例の製造工程を示す図である。 符号は、第１３図のものに対応している。 第１６図（イ）は、ギャップ８の付いたコア１を、スラ
イダー２によって挟持する前段階の状態を示す、スライ
ダー２の材料としては、非磁性材料であるチタン酸カル
シウム等が用いられ、コア１の材料としては、Ｍｎ−Ｚ
ｎフェライトやＮｉ−Ｚｎフェライト等が用いられる。 第１６図（ロ）は、コア１をスライダー２によって挟持
する工程を示す。挟持は、接着剤（例えば、エポキシ系
接着剤）を用いて行ったり、ガラス融着によって行った
りする。 第１６図（ハ）は、溝７を切る工程である。 第１６図（ニ）は、コア付ソール３を台形状に切削する
工程である。対向ソール４の面積が狭められることのな
いよう、切削は溝７の部分からコア付ソール３にかけて
行う。 第３の実施例では、いずれのエツジもずらされており、
磁気ヘッド通過中の空気力学的原因による記録媒体５の
変形は、小さなものに抑えられることになる。 このような形状にした場合、コア付ソール３を形成する
のに手間がかかり、第１３図に示したものより生産性は
悪い。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明によれば、コア付ソールの面積
を記録媒体が通過する隙間を隔てて対向して配置される
対向ソールの面積より小にし、各ソールの少なくとも一
つのエツジの位置が対向−致しないよう配設したので、
コア付ソールの記録媒体に対するスペーシングを小に出
来ると共に記録媒体との安定接触も確保される。 そのため、高密度記録用の磁気ヘッドに課せられた要求
に充分応えることが出来るようになった。 〔第４の実施例］ 第１７図に、本発明の第４の実施例にかかわる磁気ヘッ
ドを示す、符号は、第１３図のものに対応している。こ
れは、コア付ソール３の部分を台形状ではなく、長方形
状にしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の第１の実施例にかかわる磁気ヘッ
ド 第２図・・・本発明の第２の実施例にかかわる磁気ヘッ
ド 第３図・・・第２図の磁気ヘッドの斜視図第４図・・・
コア付ソールと対向ソールを共に狭くした磁気ヘッド 第５図・・・ソール幅比と再生出力との関係を示す出力
特性図 第６図・・・ギャップ幅に対するコア付ソール幅の比と
再生出力との関係を示す出力特性図 第７図・・・従来の磁気ヘッドの第１の例第８図・・・
従来の磁気ヘッドの第２の例第９図・・・第８図の磁気
ヘッドユニットの斜視図第１０図・・・ギャップ長ＧＬ
の長いギャップ第１１図・・・ギャップ長ＧＬの短いギ
ャップ第１２図・・・磁気ヘッドのソールのエツジ分に
おける記録媒体の変形を説明する図 第１３図・・・本発明の第３の実施例にかかわる磁気ヘ
ッド 第１４図・・・第１３図の磁気ヘッドを対向配置した時
の正面図 第１５図・・・第１３図の磁気ヘッドを対向配置した時
の上面図 第１６図・・・第３の実施例の製造工程を示す同第１７
回・・・本発明の第４の実施例にかかわる磁気ヘッド 図において、１はコア、２はスライダー、３はコア付ソ
ール、４は対向ソール、５は記録媒体、６はジンバルバ
ネ、７は溝、８はギャップ、９はギャップである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コア付ソールの面積を記録媒体が通過する隙間を
   隔てて対向して配置される対向ソールの面積より小にし
   、各ソールの少なくとも一つのエッジの位置が対向一致
   しないよう配設したことを特徴とする磁気ヘッド。
2. （２）コア付ソールの幅を対向ソールの幅より狭くする
   ことによってコア付ソールの面積を対向ソールの面積よ
   り小にしたことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド
   。
3. （３）記録媒体の一方の面に接触し得るコア付ソールと
   対向ソールとを共に備えた２つの磁気ヘッドユニットを
   、一方の磁気ヘッドユニットのコア付ソールが他方の磁
   気ヘッドユニットの対向ソールに記録媒体が通過する隙
   間を隔てて対向するよう配置した磁気ヘッドに、請求項
   ２記載の磁気ヘッドを適用したことを特徴とする磁気ヘ
   ッド。